开关型稳压电源 - 360文档中心

全桥型开关稳压电源设计

电力电子课程设计说明书全桥型开关稳压电源设计摘要本次课程设计了一台输出电压为48V稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源、并给出了设计波形图。

该课程设计主要运用了软开关PWM技术。

给出了全桥整流电路、逆变电路驱动电路、控制电路的具体设计方法。

本全桥型开关稳压电源最大功率达1000W，输出电流约为20A，设计采用了AC／DC／AC／DC变换方案。

一次整流后的直流电压，经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数，再经全桥变换电路逆变后，由高频变压器隔离降压，最后整流输出直流电压。

在设计中首先画出主电路图，主电路图由整流电路、逆变电路组成。

全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。

全桥移相电路采用UC3875控制芯片，并作数据处理，MATLAB仿真作出了不同角度的仿真波形图。

并说明其工作原理，再通过基本计算，选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量，完成本设计的任务。

关键词：开关电源；全桥；PWM控制电路；整流；逆变；高频变压器ABSTRACTThe curriculum design a output voltage 48V voltage wide range, high power full bridge switch regulated power supply and given the waveform diagram is designed.This course design mainly uses the soft switch PWM technology. The design method of the circuit and the control circuit of the whole bridge rectifier circuit and the inverter circuit are given.. The full bridge switch regulated power supply maximum power up to 1000W, output current is about 20a, designed using AC / DC / AC / DC converter scheme. A rectified DC voltage, by means of active power factor correction link to improve the power factor of the system, again after full bridge converter inverter circuit, by the high frequency transformer isolated buck. Finally, the output DC voltage.In the design, the main circuit diagram is drawn, the main circuit diagram is composed of the rectifier circuit and the inverter circuit.. The switching element of the whole bridge circuit is MOSFET. The full bridge phase shifted circuit uses UC3875 control chip, and data processing, MATLAB simulation to make a different angle of the simulation waveforms. And explain its working principle, again through the basic calculation, select trigger circuit and protection circuit structure and thyristor model and transformer ratio and capacity, complete the design task.Key words switching power supply; full bridge; PWM control circuit; rectifier; inverter; HF transformer目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源概况 (1)1.2 本文设计内容 (2)第二章开关稳压电源电路设计 (3)2.1 开关稳压电源总体设计方案 (3)2.1.1 全桥稳压电路总体结构图及其说明 (3)2.1.2 总体方案论证 (3)2.2 开关稳压电源具体电路设计 (3)2.2.1 整流电路设计 (3)2.2.2 逆变电路设计 (4)2.2.3 驱动电路设计 (5)2.2.4 全桥移相开关控制电路 (5)2.3 高频变压器变比及容量 (8)2.4 系统仿真及波形 (9)2.4.1 MATLAB仿真软件介绍 (9)2.4.2 仿真电路图...............................................................10 2.4.3 仿真分析 (11)第三章课程设计总结 (14)参考文献 (15)致谢 (17)第一章绪论1.1开关电源概况随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

线性电源和开关电源

一、水声设备电源电源分为交流电源和直流电源，就水声设备而言，主要应用为直流稳压电源。

直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。

与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。

它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功率管工作在饱或及截止区即开关状态。

线性电源和开关电源的区别：1、工作方式不同（1）线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（不高于50%），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。

（2）开关电源的调整管工作在饱和和截至状态，因而发热量小，效率高（75％以上）而且省掉了大体积的变压器。

但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，另外开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连磁珠加以改善。

2、内部结构不同（1）开关电源利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，缺点是纹波和开关噪声较大，适用于对纹波和噪声要求不高的场合。

（2）线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，纹波噪声小，最大的缺点是效率低。

它们各有有缺点在应用上互补共存。

3、适用要求不一样效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方多选用线性电源。

稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。

二、直流电源主要参数1、源电压效应输入电压的变化引起输出量变化的效应，改变量是源电压，被测量是输出电压的稳态值。

%100max ⨯∆=oNU U U S其中 S U — 源电压效应系数（电压调整率），这个值越小越好，是衡量稳压电源性能的一个重要指标。

开关型稳压电源的工作原理

开关型稳压电源的工作原理开关型稳压电源是一种通过开关元件进行高效能稳压的电源设备。

它采用开关元件（通常为晶体管或MOSFET）以高频率开关的方式来调整输出电压，从而实现稳压。

以下是开关型稳压电源的主要工作原理：1.整流：首先，交流电源输入会经过整流电路，将交流电转换为直流电。

这通常使用整流桥等元件实现。

2.滤波：直流电经过整流后可能会包含一些脉动成分，为了去除这些脉动，通常使用滤波电容进行滤波处理，使输出电压更趋于稳定。

3.开关调节：开关型稳压电源的核心是开关调节部分。

这部分包括一个开关元件（通常为晶体管或MOSFET）、一个能够调整开关频率的控制电路和一个输出变压器。

4.开关频率调节：控制电路会根据输出电压的变化情况，调整开关频率。

通过高频率的开关操作，可以更精细地控制输出电压，实现稳压。

5.变压器工作：输出变压器是一个重要的组成部分，通过开关调节，可以改变变压器的工作状态，从而调整输出电压。

通过变压器的变压比例，可以实现输出电压的调节。

6.反馈控制：稳压电源通常采用反馈控制，通过比较输出电压与设定的目标电压，产生一个误差信号。

这个误差信号用于调整开关频率，使输出电压保持稳定。

7.过载和过压保护：开关型稳压电源通常配备有过载和过压保护机制，以防止电源或负载发生故障时损坏设备。

这些保护机制可以通过监测电流和电压进行触发。

8.输出滤波：最后，输出电压还可能通过输出滤波电路进行进一步的滤波，以确保输出信号的纯净性。

开关型稳压电源以其高效能和小体积的特点在电子设备、通信设备、计算机等领域得到广泛应用。

由于采用开关调节的方式，开关型稳压电源相比线性稳压电源能够更有效地调整电压，减少功耗和体积。

开关型直流稳压电源的工作原理

开关型直流稳压电源的工作原理“哇塞，你们知道那个神奇的小盒子是干啥的不？”有一天，我和小伙伴们在我家做作业，突然停电了。

这时候，我爸爸拿出一个小盒子，接上一些线，然后灯就亮了。

我们都好奇得不得了，这到底是啥玩意儿呢？这个小盒子呀，就是开关型直流稳压电源。

它就像一个小魔法师，能把电变得稳稳当当的。

它有几个关键部件呢。

有个大大的变压器，就像一个大力士，能把电压变高或者变低。

还有一些电容和电感，就像小卫士一样，能把电变得更平滑。

那它是咋工作的呢？首先，它从插座里把电吸进来，就像小怪兽吃东西一样。

然后变压器开始工作啦，把高电压变成我们需要的低电压。

接着，电容和电感就上场了，它们把电变得滑溜溜的，没有一点波浪。

最后，稳稳的直流电就出来啦，可以给我们的台灯、电脑啥的供电。

开关型直流稳压电源的主要技术可厉害啦。

它就像一个聪明的小精灵，能快速地开关电，把不好的电都挡在外面。

它通过不断地开关，把交流电变成直流电，还能把电压稳定在一个固定的值。

就像我们玩游戏的时候，要遵守规则一样，电也得有个规矩，不能乱跳乱蹦。

这个小魔法师一样的电源在我们生活中的应用可多啦。

比如说，我们的手机充电器就是一种开关型直流稳压电源。

它能把家里的交流电变成手机需要的直流电，让我们的手机能充上电。

还有我们的电脑也需要它，没有它，电脑就没法工作啦。

就像我们人需要吃饭才能有力气一样，这些电器也需要稳定的电才能好好工作。

我觉得开关型直流稳压电源真的好神奇呀，它虽然小小的，但是作用可大啦。

它能让我们的生活更方便，让我们的电器都能好好工作。

我们应该好好爱护它，让它为我们的生活带来更多的好处。

直流开关稳压电源设计

直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展，各类电子设备对电源的需求日益增长。

直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点，在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。

设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源，对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。

二、设计目标1. 输出电压范围：12V±1V；2. 输出电流：2A；3. 转换效率：≥85%；4. 工作温度范围：25℃~+85℃；5. 具有过压、过流、短路保护功能；6. 体积小，便于安装。

三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。

反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点，适用于中小功率电源设计。

2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点，能够满足开关电源的设计需求。

3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件，本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。

根据设计指标，选用IRF530N型号MOSFET，其导通电阻低，可降低开关损耗，提高转换效率。

4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。

肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点，适用于开关电源整流。

LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波，提高输出电压稳定性。

5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能，设计如下保护电路：（1）过压保护：在输出端设置一个电压比较器，当输出电压超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。

（2）过流保护：在功率开关管源极串联一个取样电阻，实时监测电流值。

当电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。

（3）短路保护：在输出端设置一个电流比较器，当输出电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。

四、实验验证与优化1. 搭建实验平台，对设计的直流开关稳压电源进行测试，观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。

开关型稳压IC

开关稳压类电源IC——AE2596 AE2576 AE1501 AE1509简介锐和微电子有限公司内容提纲市场分析产品特性对比分析市场分析（1）产品应用领域：高效率降压调节器,单片开关电压调节器,正、负电压转换器,电信系统,汽车系统,电池管理数字设备.移动硬盘、LCD 显示器、POS 机、网络交换设备、电机供电设备、车载电子产品、税控机、LCD 电压调节器、LCM 、汽车充电器、液晶电视、机顶盒、工业和汽车音频电源、大功率LED 电源和12V/24V 分布式电源.市场分析（2）国内开关稳压器市场现状及前景在过去的几年里，主要由于散热方面的限制，开关稳压器一直在逐步取代线性稳压器。

开关电源的优点包括较高的效率和较小的占位面积，这使得复杂度的增加以及EMI 问题变得不那么重要.如果考虑电源管理系统中的开关稳压器限制条件，则其将需要拥有下列特点和特性：宽输入工作范围在一个宽负载范围内具有良好的效率在正常操作、待机和停机状态下具有低静态电流低热阻最低的噪声和EMI 辐射市场分析（3）从应用领域看，电源管理器件市场的焦点仍集中在便携式设备、计算机、通信和网络设备应用等领域，同时工业设备对电源管理器件的需求也呈上升趋势。

这些需求的增长让电源管理器件市场更添活力，各供应商积极进行技术创新，不断推出新产品来满足OEM 的特殊需求。

同时，厂商之间也一改传统，尝试着以合作方式拓展生存空间。

面向便携式应用的电源器件市场将在2008年继续攀升至72亿美元。

便携式设备中新增加的音视频、数据输入、无线连接等功能将对电源管理形成新的需求。

在这些新的需求变化下，便携式设备的电源管理呈现出下面几个特征：最重要的当然是效率。

市场分析（4）国内开关型稳压芯片供应商：Anachip 、Orient-chip 、linear Tehnology 、National Semicondutor 、Texas Instruments 等。

《开关型稳压电源》PPT课件

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图 5 - 2 单相桥式整流电路输入电压和电流的波形
第5章开关型稳压电源
功率因数较低的开关电源存在许多问题，主要有： (1) 谐波电流污染电网，干扰其他用电设备，造成测量仪表产生较大的误差，还会使电动机产生较大的噪声。 (2) 在输入功率一定的条件下，输入电流有效值较大，因此必须增大输入熔断器、断路器和电源线的规格。 (3) 特别应当指出，通信用开关型电源通常都采用三相五线制供电，三相基波电流可分别由下列各式表示：
第5章开关型稳压电源
5.1.2 目前，通信和其他电子设备采用的稳压电源主要
有线性稳压电源、相控型稳压电源和开关型稳压电路。线性稳压电源中，调整元件串联在负载回路中，
其作用就像一只可变电阻，输入电压或负载变化时，串联调整元件的压降改变，从而使输出电压稳定不变。当输入电压过高时，串联调整管的功耗很大，因此效率很低。当输入电压波动范围为±20 %时， 5 V稳压器的典型效率只有 35% ，输入电压波动范围小于 ±16%时，典型效率也只能达到50%。
第5章开关型稳压电源
由此可知，三相电流的三次谐波分量是同相位的，同理，三相电流的六次、九次等谐波分量也是同相位的。由于三相电流都流过中线，当功率因数为1时，流过中线的电流为零；当功率因数很低时，中线内的电流很大。由于中线无过流保护装置，所以，中线有可能因过热而着火。
IR为电网电流有效值； I1为基波电流有效值； VL为电网电压有效值； cosφ为基波电流与基波电压的位移因数。
第5章开关型稳压电源

开关型稳压电源介绍

开关型稳压电源介绍1、开关型稳压电源的组成开关型稳压电源（简称开关电源）的基本电路一般由线性滤波器、整流滤波器、功率变换器和稳压控制电路组成。

开关电源构成框图如下图所示。

▲开关电源构成框图线性滤波器又称电磁干扰（ＥＭＩ）滤波器、噪声滤波器（ＰＮＦ）、电源滤波器等，它是２０世纪８０年代问世的一种新型器件，防止电网中的干扰脉冲进入整流滤波电路，同时也阻碍本机产生的噪声反馈到公共电网，输出直流高压加到功率变换器进行功率变换，向负载输出符合要求的直流电压。

开关电源控制器一般包括取样、比较放大、基准源和控制调整电路等，当某种原因使输出电压不稳定时，通过开关电源控制器自动调整功率变换器中的功率开关器件的通断时间比或频率，达到自动调节输出电压的目的，使输出电压保持稳定。

功率变换器亦称ＤＣ／ＤＣ变换器，是将直流电压变换成另一种直流电压的变换电路。

通常各种电子、通信设备需要的电源电压不同，利用ＤＣ／ＤＣ变换器，就可以把整流器输出的直流电压变换成电子、通信设备所需要的直流电压。

2、开关电源特点与线性稳压电源相比，开关电源有以下特点：（1）效率高、功耗小开关电源的功率开关管（调整管）工作在开关状态，因此功率开关管的功耗极小，效率在８０％以上。

（2）稳压范围宽线性稳压电源在交流输入电压低于１６０Ｖ时，输出电压就不稳定，而输入交流电压偏高时则效率降低。

而开关电源交流输入电压在１３０～２６０Ｖ范围变化时都能达到很好的稳压效果。

现在三端、多端单片开关电源在８５～２６５Ｖ范围内均能正常工作。

（3）稳定性和可靠性高功耗小使得电子、通信设备内的温升也低，减小了周围元器件的高温损坏率，使设备的热稳定性和可靠性大大提高。

（4）体积小、重量轻开关电源可将电网交流电压直接输入整流，再通过高频变压器获得各种不同的交流电压，省去了笨重的变压器，使电源的重量减轻很多。

开关电源的功率密度（输出功率Ｐ与体积Ｖ之比，单位为Ｗ／ｃｍ３）很大，可达０．３７Ｗ／ｃｍ３，而相控型稳压电源的功率密度只能达到０．０４３Ｗ／ｃｍ３。

开关稳压电源原理及特点

随着半导体集成技术的快速发展，电子产品正朝着微小型化的方向迅速推进。连续导电式稳压电源，也称线性稳压电源，有简单，纹波小，干扰小等优点，然而这种电源体积大，效率低，散热难，无法适应新的要求，这就必然要改革和创新。开关稳压电源是一种新颖的稳压电源。微小型化的最大困难是变压器的体积和散热的困难它比连续导电式稳压电源效率高，稳压范围宽，体积小，重量轻。正是由于这一系列的优点，使得开关稳压电源获得越来越广泛的应用，尤其在航天航空技术中，在计算机中，正在逐步取代连续导电式稳压电源。近年来，已有标准系列产品出现，开关稳压电源正在应用到工业、民用各个领域。在介绍开关稳压电源时，先介绍一下开关。开关分两类：简单的有机械触点，闭合时，机械触点接触，电阻接近于零，断开时，机械触点断开，呈现很大电阻。这种机械开关包括钮子开关、按键开关、离合器、继电器等・还有一类是电子开关，没有机械触点的离合动作，其主要元件有晶体管、电子管、可控硅等。它们在一定条件下呈导通状态，电阻很小，在另一些条件下，呈断开状态，电阻很大。比如晶体三极管，在其基极和发射极间，加上一定的正向偏置，在它的集电极、发射极间，呈饱和导通状态，等效电阻很小；在其基极、发射极间，加零偏或反向偏置时，在它的集电极、发射极间，呈截止状态，等效电阻很大。可控硅元件亦如此：阳极、阴极间加正向电压，控制极加正向触发，使阳极、阴极间呈导通状态，两个条件缺一不可，否则不能触发导通。调整元件工作在开关状态的稳压电源，称为开关稳压电源它是通过改变调整元件的导通时间和截止时间的相对长短，来改变输出电压的大小，达到稳压的目的。开关稳压电源与连续导电稳压电源比较，为什么会具有效率高等一系列优点呢？以串联式连续导电稳压电源为例来分析连续导电式稳压电源效率低的原因串联式连续导电稳压电源不论调压还是稳压，都是通过改变调整管上的压降来实现的。当输入电压最低、输出电压最高时，这时调整管上的压降至少还要有撒，当输入电压中有较大的纹波时，要以波形的最低点算，只有这样才能保证调整元件工作在线性放大状态，保证调压和稳压系统正常工作。这时若输入电压升高或输出电压减少时，要保证调压和稳压，无疑就要加大调整元件上的电压降。此时负载上的电流又全部通过调整元件，这就必然加大调整元件上的功耗。实质上连续导电式稳压电源输出电压的稳定是靠将输入功率在负载和调整元件上的分配来实现的。效率常在４Ｏ％到６０％之间。而开关稳压电源是靠改变调整元件的导通时间和截止时间的相对长短来改变输出电压的大小。导通时元件工作在饱和导通状态，管压降很小，调整管的功耗为管压降与流过电流的乘积，因此此时的功耗很小阚整元件截止时，电流很小，此时的功耗也很小，调

开关式稳压电路

第七章 *输出电压Uo的确定输出电压为：
Uo（1R7） 5.（ 1 V） R8
分析时，注意的是R8上端接的是11脚，然后看原理图，分析这是的压降。
第七章
7.5.3并联开关电源
一.基本构成
并联开关电源换能电路如图7.21，储能电感，负载和输入电压是并联的VT。饱和导通时，UI给电感L储能，同时L自感电动势使VD截止。VT截止时， L自感使自感电动势极性立即改变， VD导通，L通过VD释放能量向C2充电，并同时向负载供电。当VT再次饱和导通时，L储能，VD反向截止，电容C2向负载供电，负载上获得连续能量。既VT导通期间，L储能，电容C2 向负载供电；VT截止时，L释放能量对C2充电，同时向负载供电；L，C2 同时具备滤波作用，使得输出波形平滑。
LC(C0 C) CC0 C
fp
C C1C2 C1 C2
由于
C C0C
f0 21LCfs
第六章
2.串联型石英晶体振荡电路
当振荡频率等于 fS 时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，此时正反馈最强，相移为零，电路满足自激振荡条件。
振荡频率 f0 fs
图 6.1.30 串联型石英晶体振荡电路
4.比较器是组成非正弦波发生电路的基本单元，在测量、控制、D/A和A/D转换电路中应用广泛。
第六章一、电压比较器的传输特性
1.电压比较器的输出电压与输入端的电压之间函数关系
u f(u)
O
I
2.阈值电压： UT
当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。
3.电压传输特性的三要素 (1)输出电压的高电平UOH和低电平UOL的数值。 (2)阈值电压的数值UT。 (3)当uI变化且经过UT时， uO跃变的方向。

全桥开关稳压电源

目录第一章前言 01.1 开关电源技术的发展状况 01.2 开关电源定义 (1)1.3 开关电源的发展历史及其应用范围 (1)1.4 开关电源控制技术分析研究 (3)1.5 全桥开关电源应用技术 (3)1.6 本设计的内容及参数 (3)第二章电子元器件及部分电路介绍 (5)2.1 二极管组成电路分析 (5)2.1.1 整流桥电路 (6)2.1.2 稳压管稳压电路 (7)2.2 三极管及其组成电路分析 (8)2.2.1 图腾柱驱动电路 (9)2.2.2 共射放大电路 (9)2.3 场效应管及其组成电路分析 (11)2.3.1 场效应晶体管组成的开关驱动电路 (11)第三章全桥拓扑原理 (13)3.1基本工作原理 (13)3.2 全桥变换器设计 (15)3.2.1 最大导通时间、初级绕组圈数选择 (15)3.2.2 初级电流、输出功率、输入电压的关系 (15)3.2.3 初级线径的选择 (15)3.3 变压器初级隔直电容的选择 (16)第四章 UC3895芯片外围电路设计 (17)4.1 UC3895介绍 (17)4.1.1 UC3895原理框图及特点 (17)4.1.2 UC3895引脚功能 (18)4.2 UC3895 外围电路计算 (19)第五章全桥开关电源硬件设计 (21)5.1 稳压恒流电路的设计 (21)5.2 辅助电源的设计 (22)5.3 主功率板总图 (24)5.4 驱动电路设计 (25)结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)摘要：本文重点介绍了由UC3895构成的相移谐振PWM 控制器的工作原理和他的应用，进一步设计了由UC3895构成的全桥移相零电压开关（ZVS）PWM 开关电源。

全桥开关电源采用了图腾柱驱动电路，并且驱动电路以隔离的方式驱动MOS开关管，以此来提高电源的稳定性；UC3895采用了ZVS技术使开关管的导通损耗减小，提高了整个电路的工作效率。

此次开关电源设计重点分析了全桥开关电源开关管的零电压开通和零电流关断的过程以及全桥开关的工作原理，而且还阐述了全桥开电源相关的应用领域，以及全桥开关电源今后的发展方向和发展趋势。

线性稳压电源和开关稳压电源详解

线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。

而在开关电源中则不一样，开关管(在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小;关——电阻很大。

开关电源是一种比较新型的电源。

它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。

但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。

?通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。

如图所示，电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管)，续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。

当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。

由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。

一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用)，将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。

这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。

通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制)，就可以控制输出电压。

如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。

在开关闭合期间，电感存储能量;在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。

二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。

在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。

当开关断开时，电流很小;当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。

这就是开关电源效率高的原因。

什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。

开关电源工作原理及电路图

本文以丰富的开关电源案例分析，介绍单端正激式开关电源，自激式开关电源，推挽式开关电源、降压式开关电源、升压式开关电源和反转式开关电源。

随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。

传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。

为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。

一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。

因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。

调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。

对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。

直流平均电压Ｕ。

可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。

从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。

这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。

二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。

交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。

《开关稳压电源》课件

不断试验
持续学习
常见问题与解决方案
问题1
01
电源发热严重
原因
02
可能由于电路设计不合理或元件性能不佳。
解决方案
03
优化电路设计，更换性能更好的元件。
常见问题与解决方案
问题2
电源效率低下
原因
可能由于损耗过大或电路结构不合理。
解决方案
降低损耗，对电路结构进行优化。
常见问题与解决方案
问题3
输出电压不稳定
应用
广泛应用于各种电子设备中，如音频功率放大器、逆变器等。
升降压型开关稳压电源
• 总结词：同时具有升压和降压功能的开关稳压电源。
• 详细描述：升降压型开关稳压电源是一种较为特殊的开关稳压电源类型，其工作原理是通过控制开关管的导通和截止时间，既可以降低输入电压来降低输出电压，也可以增加输入电压来提高输出电压，具有双重调节功能。
空调
在空调中，开关稳压电源用于控制压缩机和风扇的运行，保持室内温度的恒定。
冰箱
冰箱的开关稳压电源确保冷藏和冷冻系统的正常运行，保持食品的新鲜。源自通信领域的应用手机
手机的开关稳压电源为通话、数据传输和各种功能提供稳定的电力。
路由器
在路由器中，开关稳压电源为处理数据和信号传输提供稳定的电力。
初步检查
检查电路中各元件是否正常，无损坏。
调试步骤与注意事项
通电测试
逐步通电，观察各部分工作是否正常。
调整参数
根据需要调整相关参数，如电压、电流等。
调试步骤与注意事项
安全第一
确保调试过程中人员和设备安全。
逐步进行
不要一次性将所有参数调整到位，应逐步调整。

全桥开关稳压电源解读

目录第一章前言 (1)1.1 开关电源技术的发展状况 (1)1.2 开关电源定义 (2)1.3 开关电源的发展历史及其应用范围 (2)1.4 开关电源控制技术分析研究 (4)1.5 全桥开关电源应用技术 (4)1.6 本设计的内容及参数 (4)第二章电子元器件及部分电路介绍 (6)2.1 二极管组成电路分析 (6)2.1.1 整流桥电路 (7)2.1.2 稳压管稳压电路 (8)2.2 三极管及其组成电路分析 (9)2.2.1 图腾柱驱动电路 (10)2.2.2 共射放大电路 (10)2.3 场效应管及其组成电路分析 (12)2.3.1 场效应晶体管组成的开关驱动电路 (12)第三章全桥拓扑原理 (14)3.1基本工作原理 (14)3.2 全桥变换器设计 (16)3.2.1 最大导通时间、初级绕组圈数选择 (16)3.2.2 初级电流、输出功率、输入电压的关系 (16)3.2.3 初级线径的选择 (16)3.3 变压器初级隔直电容的选择 (17)第四章 UC3895芯片外围电路设计 (18)4.1 UC3895介绍 (18)4.1.1 UC3895原理框图及特点 (18)4.1.2 UC3895引脚功能 (19)4.2 UC3895 外围电路计算 (20)第五章全桥开关电源硬件设计 (22)5.1 稳压恒流电路的设计 (22)5.2 辅助电源的设计 (23)5.3 主功率板总图 (25)5.4 驱动电路设计 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要：本文重点介绍了由UC3895构成的相移谐振PWM 控制器的工作原理和他的应用，进一步设计了由UC3895构成的全桥移相零电压开关（ZVS）PWM 开关电源。

全桥开关电源采用了图腾柱驱动电路，并且驱动电路以隔离的方式驱动MOS开关管，以此来提高电源的稳定性；UC3895采用了ZVS技术使开关管的导通损耗减小，提高了整个电路的工作效率。

半桥型开关稳压电源

600W半桥型开关稳压电源设计摘要本次设计主要是设计一个600W半桥型开关稳压电源，从而为负载供电。

电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。

由于开关电源本身消耗的能量低，电源效率比普通线性稳压电源提高一倍，被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。

它的效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源，其输入电压为单相170 ~ 260V，输出电压为直流12V恒定，最大电流50A。

从主电路的原理与主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真图形的绘制与波形分析等方面的研究。

关键词：半桥变换器；功率MOS管；脉宽调制；稳压电源；第1章绪论1.1 电力电子技术概况电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。

目前所用的电力电子器件采用半导体制成，故称电力半导体器件。

信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。

电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心，伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。

电力电子技术可以理解为功率强大，可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术，它与传统的电子技术相比，其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压，而且要考虑在大功率情况下，器件发热、运行效率的问题。

为了解决发热和效率问题，对于大功率的电子电路，器件的运行都采用开关方式。

这种开关运行方式就是电力电子器件运行的特点。

电力电子学这一名词是20世纪60年代出现的，“电力电子学”和“电力电子技术”在内容上并没有很大的不同，只是分别从学术和工程技术这2个不同角度来称呼。

电力电子学可以用图1的倒三角形来描述，可以认为电力电子学由电力学、电子学和控制理论这3个学科交叉而形成的。

600W半桥型开关稳压电源设计

600W半桥型开关稳压电源设计600W半桥型开关稳压电源设计摘要本次设计主要是设计一个600W半桥型开关稳压电源，从而为负载供电。

电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。

由于开关电源本身消耗的能量低，电源效率比普通线性稳压电源提高一倍，被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。

它的效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源，其输入电压为单相170 ~ 260V，输出电压为直流12V恒定，最大电流50A。

从主电路的原理及主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真图形的绘制及波形分析等方面的研究。

关键词：半桥变换器；功率MOS管；脉宽调制；稳压电源；第1章绪论1.1 电力电子技术概况电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。

目前所用的电力电子器件采用半导体制成，故称电力半导体器件。

信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。

电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心，伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。

电力电子技术可以理解为功率强大，可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术，它及传统的电子技术相比，其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压，而且要考虑在大功率情况下，器件发热、运行效率的问题。

为了解决发热和效率问题，对于大功率的电子电路，器件的运行都采用开关方式。

这种开关运行方式就是电力电子器件运行的特点。

电力电子学这一名词是20世纪60年代出现的，“电力电子学”和“电力电子技术”在内容上并没有很大的不同，只是分别从学术和工程技术这2个不同角度来称呼。

开关电源基础知识介绍

开关电源基础知识介绍开关电源基础知识介绍现在电器化中常用的稳压电源有两大类：线性稳压电源和形状型稳压电源。

线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。

它的优点是成本较低、稳压性能好、输出纹波小，它的缺点是工作效率较低，在中小功率应用场合用得较多。

形状型稳压电源是指开关电源中的调整管工作在截止区和饱和区。

它的工作状态就象普通机械开关一样，当调整管截止时相当开关断开，而调整管饱和导通时相当于开关接通。

这种起着开关作用的三极管我们就把它称为开关管，用开关管来稳定输出电源，我们就把它称为开关型稳压电源。

开关型稳压电源具有体积小、抗干扰能力强、损耗小、效率高、具有保护能力等优点。

计算机及其外部设备中，如计算机、打印机和显示器等都使用开关型稳压电源。

开关电源就其与负载联接的形式不同，可分为并联型和串联型两种。

并联型开关电源与串联型开关电源工作原理基本相同，电压调整范围也差不多。

它们主要区别在于：并联型开关电源，其电压输出端与电网间有开关变压器进行电路上的隔离，因此，机板上除与开关变压器初级相连的部分电路外，其余均不与市电相连，因此并联型号开关电源安全性好，容易与外界接口；而串联型号开关电源由于没有隔离变压器，整机的“地“有可能与电网火线相连，致使整机安全性差，不利于与外界接口。

并联型开关电源电路复杂，对开关管要求高，而串联型开关电源电路相对简单得多，成本也低。

开关电源就其开关管的被激励方式的不同，可分为自激式和他激式两种。

自激式开关电源由开关管、启动电路、反馈电路、稳压电路等组成，这种方式电路简单，稳压精度不高。

他激式开关电源中的开关管的工作状态是通过脉宽调制组件来完成的，这种方式虽然电路复杂，但具有稳压精度高、负载能力强等许多优点，现在电器设备中大多使用它源程序式开关电源。

在他激式开关电源中又可分为电压驱动型和电流驱动型两种。

电压驱动型是指通过电压驱动型脉宽调制组件驱动晶体开关管工作。

电流驱动型芯片有TL494、MC494等，在计算机电源中多使用电压驱动型脉宽调制组件。