内容概要：本文档是2013年全国大学生电子设计竞赛的试题，详细介绍了单相AC-DC变换电路的设计任务与要求。该电路旨在将220V交流电转换为稳定的36V直流电，输出电流额定值为2A。基本要求包括确保输出电压稳定、负载调整率和电压调整率不超过0.5%，以及设计功率因数测量电路和过流保护功能。发挥部分则提出了更高的性能指标，如功率因数校正至不低于0.98、效率不低于95%，并能自动调整功率因数。此外，文档还提供了评分标准、设计报告的具体要求及测试方法。 适合人群：面向参加全国大学生电子设计竞赛的本科组学生，特别是对电力电子技术感兴趣的电气工程及相关专业学生。 使用场景及目标：①帮助参赛学生掌握单相AC-DC变换电路的设计与制作方法；②提升学生对电路性能优化的理解，如提高效率、功率因数校正等；③培养学生的团队协作能力，严格按照竞赛规则完成任务。 阅读建议：在准备竞赛过程中，学生应仔细研读文档中的各项要求，理解每个技术指标的意义和实现方法，同时注意设计报告的撰写规范，确保实验数据真实可靠，并能清晰表达设计方案和技术细节。

【单端反激AC-DC-DC电源设计】是一种常见的电力电子转换技术，适用于小功率应用，例如在10W的范围内。这种电源设计涉及从交流(AC)输入转换为直流(DC)输出，然后再次转换为另一直流电压，以满足特定设备的需求。在本课程设计中，学生需设计一个输入为220V/50Hz三相交流，输出为20V直流，纹波系数小于5%，功率为10W的电源。 设计过程中包括以下几个关键步骤： 1. **主电路设计**：主电路是电源的核心，通常包括输入环节、功率变换电路和控制驱动保护电路。输入环节需要处理浪涌电流和瞬态电压，通常采用限流电阻、热敏电阻或压敏电阻等元件。功率变换电路常采用单端反激拓扑，通过变压器实现能量的隔离和调整。 2. **控制方案设计**：控制方案主要关注如何精确调节输出电压。常见的方法是脉宽调制（PWM），分为电压控制模式和峰值电流控制模式。电压控制模式简单易调试，但瞬态响应较慢，可采用电压前馈模式增强响应速度。峰值电流控制模式则适用于电流波动较大的情况。 3. **滤波参数设计**：滤波器的选择和设计至关重要，它们用于减少输出电压的纹波，确保输出稳定。这通常涉及电容和电感的选择，需要根据电源规格和性能要求进行计算。 4. **MATLAB/Simulink仿真**：利用仿真软件建立闭环系统模型，可以预估电源的工作性能，测试不同工况下的稳定性，为实际硬件搭建提供依据。 5. **仿真结果分析**：通过仿真，分析输出电压、电流、效率等参数，验证设计方案的可行性和优化潜力。 在单端反激电源中，变压器同时扮演着升压或降压的角色，其工作状态在开关器件导通和截止之间切换。当开关器件导通时，变压器储存能量；当开关器件截止，变压器释放能量至负载，实现电压转换。保护电路则确保电源在异常条件下不会受损，如过压、欠压、过流和过温保护。 设计此类电源不仅要求理论知识，还涉及到实践技能，包括电路设计、元器件选择和仿真工具的熟练运用。通过这个课程设计，学生能够深入理解电力电子设备的工作原理，并掌握实际电源设计的基本流程。

在科学实际和生产实践中，会遇到大量的非正弦波。传统测量仪表采用的是平均值转换法来对其进行测量，但这种方法存在着较大的理论误差。为了实现对交流信号电压有效值的精密测量，并使之不受被测波形的限制，可以采用真有效值转换技术，即不通过平均折算而是直接将交流信号的有效值按比例转换为直流信号。 在电子测量领域，真有效值（RMS，Root Mean Square）转换技术对于精确测量非正弦波形的交流电压至关重要。传统的平均值转换方法在处理非正弦波时会产生显著的理论误差，而真有效值转换则能直接将交流信号转换为与其有效值成比例的直流信号，从而提供更准确的测量结果。AD736是一款专为此目的设计的集成电路，它是一种经过激光修正的精密真有效值转换器，适用于各种RMS仪表电路。 AD736的工作原理包括多个内部组件，如输入放大器、全波整流器、有效值单元（RMS CORE）、偏置电路和输出放大器。信号通过2脚输入，经过输入放大器和全波整流器处理后，进入RMS单元转化为直流电压，最后通过输出放大器输出。偏置电路确保了芯片内部电路正常工作所需的电压。AD736采用8脚DIP封装，各管脚功能明确，例如+Vs和-Vs为电源端，Cc用于接入低阻抗输入，VIN则用于高阻抗输入，COM为公共端，Vo为输出端，CF为输出滤波电容，而CAV是决定测量精度的关键外围元件，用于平均值运算。 AD736的应用电路多样，包括双电源供电和单电源供电方案。在高阻抗输入方式下，可以采用分压器将被测电压降低至适合的范围，同时使用限流电阻和双向限幅二极管进行保护。而对于低阻抗输入，需要直接连接到信号源，可能需要额外的电路调整以适应不同类型的信号。 在设计基于AD736的RMS仪表时，有几个关键点需要注意。如果被测电压超过200mV RMS，应使用分压器进行衰减。测量交流电流时，需要在AD736前加装分流器。为了获得高精度，必须考虑被测电压的波峰因素Kp，以选择合适的CAV容量。对于不同波形，如正弦波、方波、三角波和锯齿波，Kp值不同，因此CAV的选取应确保足够的平均时间，减少因Kp过大引起的误差。 AD736作为真有效值转换器，在RMS仪表设计中扮演着核心角色，能够处理各种非正弦波形的交流信号，提供精确的直流输出，且其应用电路灵活，可以根据实际需求进行调整，以满足不同的测量和精度要求。在实际应用中，注意电路设计的细节和参数匹配，可以有效地提高测量系统的性能和准确性。

随着能源危机、资源枯竭以及大气污染等危害的加剧，我国已将新能源汽车确立为战略性新兴产业，车载充电器作为电动汽车的重要组成部分，其研究兼具理论研究价值和重要的工程应用价值。采用前级AC/DC和后级DC/DC相结合的车载充电器结构框图如图1所示。 　　当车载充电器接入电网时，会产生一定的谐波，污染电网，同时影响用电设备的工作稳定性。为了限制谐波量，国际电工委员会制定了用电设备谐波限制标准IEC61000-3-2，我国也发布了国标GB/T17625.为了符合上述标准，车载充电器必须进行功率因数校正(PFC)。PFC AC/DC变换器一方面为后级DC/DC系统供电，另一方面为辅助电源供电，其设计的好

但是传统的开关电源除了PWM 和功率MOSFET之外还包括50个左右的分立元件，这不但增加了成本、体积，而且还使可靠性受到了影响。这主要是生产工艺上的原因，开关电源在集成化上一直没有突破。

North-American-Charging-Standard-AC-DC-Pin-Sharing-Appendix.pdf

模型保存的版本为matlab2020a

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AC-DC手机PD充电器适配器65W亚成微RM1342S氮化镓PWM驱动IC，兼容按森美NCP1342-65W100W120W电源方案

对于电动汽车车载充电器，其前端PFC AC/DC变换器输出存在二倍频脉动功率，传统解决方法导致充电器使用寿命和安全可靠性的直接下降。为此，论文采用的方法降低了变换器输出脉动功率和电容容量，并基于功率解耦电路工作原理的分析，完成其关键参数的确定。针对PFC AC/DC变换器设计无模型非线性功率控制器，旨在提升变换器的动静态性能和鲁棒性，针对2 kW车载充电器，建立了集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器的SIMULINK仿真模型，通过系统仿真研究证实所建立的集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器一体化解决方案的可行性和有效性。