便携式DCAC逆变电源设计
整个系统框图分为两个大的部分即DC/DC变换部分和DC/AC逆变部分，DC/DC环节送
出的高压直流信号通过整流二极管和送入DC/AC逆变部分，DC/AC逆变结构采用半
桥式逆变结构，
第二章DC/DC电路的设计，
由于同时涉及电路和磁路的设计，容易造成设计过程中的混乱，本设计实现的电
路的设计如图2-3所示：，
本设计电路中元件的选择：，
2.2反激式变压器的设计，
2.2.1设计用基本参数设置及，
2.2. 图1-1 系统框图 整个系统框图分为两个大的部分即DC/DC变换部分和
DC/AC逆变部分。在DC/DC部分对直流24V进行升压。通过反激式变换器实现升压功
能，其中的PWM调制芯片及完成对直流信号进行100kHz的调制，使其成为100kHz的
脉冲信号，提高频率以减小变压器的体积，还通过反馈回路，构建一个完整的闭
环系统，以保证整个系统的输出电压的稳定性。DC/DC环节送出的高压直流信号通
过整流二极管和送入DC/AC逆变部分。DC/AC逆变结构采用半桥式逆变结构。通过
SPWM正弦脉宽调制生成正弦波信号。其生成的220V正弦波信号具有谐波分量小和
输出波形接近正弦波的优点。框图中的24V/5V电路部分用于生成SPWM的单片机和
看门狗电路的供电。
第二章 DC/DC 电路的设计
2.1 DC/DC电路的相关理论
2.1.1 DC/DC变换器的拓扑类型
1、六种基本拓扑结构
DC/DC变换器包括六种基本的拓扑结构：
降压Buck和升压Boost是DC/DC变换器的两种最基本的拓扑。其他形式还包括
Buck-Boost型、Boost-Buck型、Zeta型变换器由Buck-Boost 和Buck组合而成、
Sepic型变换器由Boost和Buck-Boost组合而成。
2、电气隔离型DC/DC 由基本的Buck型变换电路和基本的Boost型变换电路可以拓
展为电器隔离型的DC/DC变换器。包括单管正激式、并联交错正激式、推挽式、推
挽正激式、双管正激式。
2.1.2单管反激式变换器
1．介绍 反激变换器拓扑在5W到150W的小功率场合中得到广泛的应用。这个拓扑
的重要优点是在变换器的输出端不需要滤波电感，从而节约了成本，减小了体
积。在以往一些中文参考资料的叙述中，由于同时涉及电路和磁路的设计，容易
造成设计过程中的混乱，反激变换器电路本身的一些特性却没有得到应有的体
现。
2．不连续模式反激变换器的基本原理 反激式电路的基本结构如图1所示。反激
变换器在开关管导通期间，变压器储能，负载电流由输出滤波电容提供。在开关
管关断期间，储存在变压器中的能量转换到负载，提供负载电流，同时给输出滤
波电容充电，并补偿开关管导通期间损失的能量。
图2-1 反激式电路的基本拓扑结构 电路的工作过程如下：当M1导通，所有线圈
的同名端（带·）相对于非同名端（不带·）是负极性。输出整流二极管VD反向
偏置，输出负载电流由输出滤波电容C提供。 在M1导通期间，原边上施加了一个
固定的电压(Vdc-1)（这里假设开关管的导通压降是1V），并且流过以斜率dI/dt=
(Vdc-1)Lp线性上升的电流，这里Lp是原边的磁化电感。在导通时间的最后，原边
电流上升到Ip=(Vdc-1)Ton/Lp。 当M1关断，磁性电感上的电流强制使所有线圈上
的极性反向。假设这时没有从次级绕组，只有主次级绕组，由于电感中的电流不
能瞬时改变，在关断的瞬时，原边电流转换到次级，幅值为Is＝Ip（Np/Nm）。
经过几个周期以后，次级DC电压已经建立。随着M1关断，Ns上的同名端为正极
性，电流从同名端流出，并且线性地下降，斜率为dIs/dt=Vom/Ls,其中Ls是次级
电感。如果次级电流在下一个导通时间之前下降到0，则储存在原边电感的能量全
部释放到负载，称这个电路工作于不连续模式。 连续模式与不连续模式的工作
特性不同，由于不连续的情况出现了电流的断流，所以输出的波形会受到一定的
影响。但由于连续工作模式下需要非常的电容元件，成本较高。所以在对输出波
形要求不高的场合完全可以采用不连续工作模式。
反激式电路的基本形式非常简单，基本电路包含反激式变压器、MOSFET功率管、
整流二极管、大的滤波电容和原边的保护结构。 本设计实现的电路的设计如图
2-3所示： 图2-3 反激式升压电路 本设计电路中元件的选择： MOSFET选用的
是IRF456N，它的VGS??100V、VDSS?100V，开启电压 是4V。 变压器两端所加的
消耗电路中的二极管是UF4005，当原边储存较大电压时，为了保护MOSFET不被反
向激起的电压激坏，所以构建消耗回路以保护MOSFET；同时串联两个15V的快速关
断稳压二极管，把反激电压稳定在一定的范围之内。 副边串联的肖特基整流管
可以选择700V的。 2.2反激式变压器的设计 2.2.1设计用基本参数设置及
Vcc=24v 升压到640V（已知） 开关频率：100kHZ 输出功率：10W 效率为
80% 变压器传递功率为：12W 变压器绕组导线2.5A/mm2 2.2.2变压器的设计
3）变压器种类的确定 本设计在DC/DC侧采用100kHz的PWM波对其进行调制，考虑
到工作频率越高时变压器的体积越小。所以选用铁氧体变压器进行变压。
