开关电源系统设计方案毕业论文

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开关电源的设计毕业论文

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开关电源的设计毕业论文开关电源是一种高效率、小体积、轻质化的电源,随着现代电子设备的发展,应用越来越广泛。

开关电源的设计是电子工程专业毕业设计中的一个热门方向,本文将介绍开关电源的基本工作原理及设计方法,并以一个实际开关电源的设计为例,进行详细说明。

一、开关电源的基本工作原理开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为直流电源,其核心部分是开关管。

开关管工作时,会在电路中产生一个高频矩形波形。

再经过滤波电路、输出稳压电路等处理后,最终输出所需要的稳定直流电源。

在开关电源中,开关管的切换是关键,它的导通和截止决定程序的整个运行。

开关管的导通与截止又是由控制器控制的,所以控制器设计是非常重要的。

二、开关电源的设计方法1.功率计算开关电源的功率计算是设计的第一步。

功率 = 电流×电压,在设计前应要明确设备所需的电流和电压值并通过功率计算公式计算得出所需的功率。

2.电路设计电路设计是开关电源设计中较为复杂的一步。

主要包括直流输入电路、开关管、反馈电路、滤波电容、输出稳压电路等部分。

这些部分需要合理的组合和设计,并应通过电路仿真进行验证。

3.控制器设计在控制器设计中,主要有PWM控制器和开环控制器。

PWM控制器通常采用电流反馈控制方式,能够减少在输出处的纹波电压,提高稳定性。

开环控制器的设计要更为复杂,但是更容易实现。

4.保护电路设计保护电路是开关电源中非常重要的一部分,保护电路通常包括电流限制保护、过压保护、过载保护,以及温度保护等。

这些保护电路能够提高开关电源的使用寿命,避免因电路故障引起的安全事故。

三、开关电源设计实例以12V60W的开关电源设计为实例。

1.功率计算P = U × I = 12V × 5A = 60W。

2.电路设计直流输入电路:直流输入电路主要包括整流桥、电容滤波器和保险丝等。

整流桥需要选择合适的电流、电压值,电容滤波器应该选择合适的容量,保险丝则是起到安全保障作用。

开关电源系统设计方案毕业论文

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开关电源系统设计方案毕业论文目录摘要.......................................... 错误!未定义书签。

Abstract............................................ 错误!未定义书签。

1 绪言1.1课题背景 (2)1.2选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3本课题主要的研究内容 (3)2 系统设计方案与论证2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.2.1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2.2 MOSEFT驱动电路方案 (7)2.2.3 单片机选择方案 (7)2.2.4检测采样方案 (8)2.2.5系统框图 (8)3 硬件电路设计3.1变压整流滤波电路 (9)3.2辅助电源的设计 (11)3.3 Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3.1参数选择原理 (12)3.3.2 电感值的计算 (15)3.3.3 滤波电容的计算 (15)3.3.4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4 软件部分设计4.1 A VR128简介 (21)4.2 PWM波的产生 (22)4.3 AD采样 (25)5系统调试及结果分析6 总结与展望6.1 总结 (30)6.2 展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (34)1 绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点,应用越来越广泛,从70年代开始,并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。

高效的开关电源飞速发展,逐步替代传统的的线性电源,开关电源不需要较大的散热器,开关电源自20世纪90年代问世以来,便显示出强大的生命力,并以其优良特性倍受人们的青睐。

近年来,开关电源在通信、工业自动化、航空、仪表仪器等领域的应用越来越广泛。

随着电源技术的飞速发展,开关稳压电源正朝着小型化、高频化、模块化的方向发展,高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。

毕业设计论文(开关电源)

毕业设计论文(开关电源)
........................................................ 1 1 概述.................................................................. 2
1.1 课题来源及意义 ........................................................ 2 1.2 课题基本要求 .......................................................... 2 1.3 课题相关背景 .......................................................... 2
2 开关电源方案设计.................................................... 3
2.1 开关电源工作原理 ...................................................... 3 2.2 开关电源与线性电源的比较 .............................................. 4 2.3 方案论证 .............................................................. 4 2.3.1 方案 1 ............................................................... 4 2.3.2 方案 2 ............................................................... 5 2.3.3 方案 3 ............................................................... 5 2.3.4 方案分析 ............................................................ 5 2.3.5 总体结构设计 ........................................................ 5 2.4 难点分析 .............................................................. 6 2.4.1 如何提高电源工作频率 ................................................ 6 2.4.2 储能电感的绕制 ...................................................... 7 2.4.3 标度转换技术 ........................................................ 7 2.5 控制技术选择 .......................................................... 8 2.6 开关变换器结构分析与选择 .............................................. 9 2.7 开关电路器件参数选择 ................................................. 12 2.7.1 功率开关管的选择 ................................................... 12 2.7.2 滤波电容的选择 ..................................................... 12 2.7.3 储能电感的选择 ..................................................... 13 2.7.4 续流二极管的选择 ................................................... 13

开关电源毕业论文

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开关电源毕业论文开关电源毕业论文一、引言近年来,由于电子产品的广泛应用,稳定的电源变得非常重要。

目前,开关电源已成为电子产品中最常用的电源之一。

开关电源具有体积小、重量轻、效率高、可靠性高等优点,是电子产品中广泛应用的电源。

本文旨在探讨开关电源的原理、特点、设计方法以及研究现状。

二、开关电源的原理开关电源是一种将直流电转换为稳定的直流电的电源。

一般情况下,开关电源由三个部分组成:变压器、整流电路和滤波电路。

1.变压器开关电源中的变压器是一个关键部件,它可以将输入电压变高或变低。

变压器通过变换输入电压的信号频率而实现电压变换。

交流输入电压经过变压器的初级线圈,进入变压器的磁性芯,再经过变压器的次级线圈输出。

因为变压器是通过变换输入电压的频率来实现电压变换的,所以变压器的次级电压可以高于或低于初级电压。

变压器的设计需要根据电源输入电压和输出电压来进行。

2.整流电路整流电路主要用于将变压器的次级电压转换为直流电压。

整流电路一般有半波整流电路或全波整流电路两种方式。

半波整流电路只对电压正半周期进行整流,而全波整流电路对整个电压周期进行整流。

3.滤波电路滤波电路用于削减整流电路输出的脉动电压,使输出电压更加稳定。

滤波电路通常使用电容和电感。

电容作为一个储存电荷的器件,在高频信号中可以起到滤波的作用。

电感则被用来解决低频噪声问题。

三、开关电源的特点1.高效由于开关电源是通过高速开关开关电流来控制输出电压的,所以开关电源具有高效率的特点。

开关电源通常可达到90%以上的效率,而传统的直接变压器、整流储能电源则只能达到60%-70%的效率。

2.体积小由于开关电源是由半导体元件构成的,体积小而轻便,而传统的直接变压器、整流储能电源体积大且重。

3.可靠性高由于开关电源采用了电子元件,其寿命长,故可靠性高。

4.成本低开关电源是用半导体元件制成的,故其成本低于其他电源。

四、开关电源的设计方法1.需求分析在设计开关电源之前,首先需要明确电源的工作电压、额定负载电流、输出电压波动率、输出电压纹波幅度和效率等需求。

开关电源本科毕业论文

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开关电源本科毕业论文摘要该文叙述了单管反激式开关电源的设计制作过程。

设计采用了适合中小功率降压式变化器的单管反激式结构,充分地考虑的设计成本和电路效率。

该设计了UC3842作驱动芯片,配合场效应管和高频变压器,这种工作在高频状态下的开关电源变换器具有体积小重量轻等显著特点。

同时,该单管反激开关电源输出部分采用了TL431加光耦的高精度快速取样反馈电路,使输出精度和稳压性能大大超越一般的取样反馈形式。

关键词开关电源;反激;场效应晶体管;光耦。

1. 引言 ..................................................................... .. (1)2. 设计方案思路 ..................................................................... . (3)3. 总体设计 ..................................................................... (4)4. 元件选择及其参数计算 ..................................................................... ........................... 4 4.1 主要元件选择 ..................................................................... .. (4)4.1.1 脉宽调制芯片的选择 ..................................................................... . (4)4.1.2 选择变压器磁芯 ..................................................................... (6)4.1.3 选择开关管 ..................................................................... .. (6)4.1.4 选择输出整流管和滤波电感磁芯 ....................................................................64.1.5 取样和反馈器件的选择 ..................................................................... ............... 7 4.2 关键参数计算 ..................................................................... (8)4.2.1 UC4842A振荡频率 ..................................................................... . (8)4.2.2 变压器线圈匝数 ..................................................................... (9)4.2.3 电流取样电阻和输出取样电阻计算 (9)5. 电路设计 ..................................................................... . (10)5.1 电路原理图设计 ..................................................................... .. (10)5.1.1 UC3842A周边相关电路 ..................................................................... (10)5.1.2 变压器周边电路 ..................................................................... .. (10)5.1.3 输出滤波整流电路 ..................................................................... (11)5.1.3 取样和管够反馈电路 ..................................................................... ............... 11 5.2 特殊元件布局规划 ................................................................................................. 12 5.3 电路PCB布线设计 ..................................................................... .......................... 12 6. 制作与调试 ..................................................................... (13)6.1 硬件电路的布线与焊接 ..................................................................... .................... 13 6.2 调试 ..................................................................... . (13)7. 结论 ..................................................................... (14)参考文献 ..................................................................... .. (15)谢辞 ..................................................................... (16)1. 引言开关稳压电源(以下简称开关电源)取代晶体管线性稳压电源(以下简称线性电源)已有30多年历史,最早出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿。

开关电源设计毕业论文

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开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展,开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。

本文将带你走进开关电源设计的世界,一探其奥妙和实用之处。

在这里我们不仅仅是研究技术,更是在寻找实用性和性能之间的平衡。

我们所关心的不仅是理论数据,更是其在现实应用中的表现。

首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理,了解电源在电子设备中的角色和功能后,我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者,更是整个设备稳定性的关键。

开关电源设计就是在这个基础上,通过技术和创新来提升电源的性能和效率。

1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在,从家庭电器的使用到工业设备的运行,再到数据中心的高效运作,开关电源都是不可或缺的重要角色。

为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢?这里面可是有深意的,听我慢慢道来。

2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题,大家都知道,开关电源是我们生活中电子产品的心脏,它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。

那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢?随着科技的飞速发展,开关电源设计技术也在不断进步。

虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求,但随着人们对电子设备性能要求的提高,新的技术和方法也在不断涌现。

例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。

3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的,就是想通过研究和设计开关电源,解决现实中遇到的一些问题,比如电源效率不高、稳定性不好等等。

毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛,涉及到很多领域,比如计算机、通信、家电等等。

所以研究开关电源设计,不仅具有理论价值,还有很大的实际意义。

那么我们研究的内容是什么呢?简单来说就是分析开关电源的工作原理,研究其设计过程,然后设计出一个既实用又高效的开关电源。

在这个过程中,我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。

开关电源设计毕业论文

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开关电源设计毕业论文目录1绪言 (1)L1课题背景 (2)1.2选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3本课题主要的研究内容 (3)2系统设计方案与论证 (4)2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.32. 1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2. 2 MOSEFT驱动电路方案 (7)3.2. 3单片机选择方案 (7)4.2. 4检测采样方案 (8)5.2.5系统框图 (8)3硬件电路设计 (9)5.1变压整流滤波电路 (9)5.2辅助电源的设计 (11)5.3Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3. 1参数选择原理 (12)3.3.2电感值的计算 (15)3.3.3滤波电容的计算 (15)6.3. 4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)1R2110是驱动性能优良的集成芯片。

他的自举悬浮驱动电源可以同时驱动同一桥的上下两个开关器件,驱动电压高达500V,工作频率500kHz,并具有电源欠压保护关断逻辑。

芯片还有一个封锁两路输出的保护段SD,在SD输入高电平时,路输出均被封锁。

IR2110的这些优点给设计带来了极大的方便,特别是自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源的设计。

IR2110的自举电容的选择应满足下式 (19)c > 2。

,1匕cT°T・5 (3-18) (19)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4软件部分设计 (21)4.1AVR128 简介 (21)4.2PWM波的产生 (22)4.3AD 采样 (25)5系统调试及结果分析 (27)6总结与展望 (30)6. 1总结 (30)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)[1]张占松,蔡宣三.电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,1998: 18-22 (32)[2]王兆安,勋明.电力电子设备设计和应用手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2002: 35-44 (32)[3]倪东海,蒋玉萍.开关电源专用电路设计与应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 18-22 (32)[4]杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].北京:中国电力出版社,2007: 76-88 (32)[5]刘胜利,李龙文,高频开关电源新技术应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 56-62 32 [6]李龙文.最新开关电源设计程序与步骤[M].北京:中国电力出版社,2008. 66-72 (32)[7]沙占友.单片机开关电源的最新应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002: 45-56 (32)[8]周志敏,周纪海,纪爱华.开关电源实用电路[M].北京:中国电力出版社,2005: 55-62 (32)[9]王鸿铉.实用电源技术手册[M].上海:上海科学普及出版社,2002. 32[10][日]户川治郎.何伟仁译.实用电源电路设计手册[M].北京:中国计量出版社,1990 (32)[11]阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京:科学出版社,2000: 37-45 (32)[12]何希才.新型开关电源设计与应用[M].北京:科学出版社,2001.66-88 (32)[13]阮新波,严仰光.脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术[M] .北京::科学出版社,1999: 144-146 (32)[14] McLyman, Co I one I Wm. T. , Transformer and InductorDes i gn Handbook [M], Maree I (32)Dekker, New York, 1978. ISBN 0-8247-6801-9 (32)[14] Smith, Steve, Magnet i c components[M], Van NostrandReinhoId, New York, 1985. ISBN (32)[15]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009: 162-182 (32)[16]杨荫福,段善旭,朝泽云.电力系统装置及系统[M].北京:清华大学出版社,2006: 21-45 (32)[17]刘克琦,张文义,陈向阳,智能大功率PWM充电电源的研制[J] .哈尔滨铁道科技(工作研究),2000.6, 11 (2) :14-16 (32)[18]Enr ique J M, Andu' jar J M, Boh6'rquez M A. A rel iable,fast and Iow cost maximum power piont tracker for photovoltaicappl ications[J]. Solar Energy, 2010, 84: 79-89 (32)[19]Taf i k Duru H A max i mum power track i ng a Igor i thm based on lmppt=f(Pmax) funct i on for match i ng pass i ve and ac-t i ve Ioads to a photovoltaic generator [J]. Solar Energy, 2006, 80: 812-822 (33)[20]李绍武.Proteus在电力电子教学中的应用[J].中国电力教育;010(9): 85-86 (33)[21]刘陵顺,芳忠山.种高精度开关稳压电源的设计[J].仪表技术,2001.4, 20 (4) : 45-47 (33)[22]李绍武.基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计[J].湖北民族学院学报:自然科学版,2010(2): 174-176 (33)[23] AkhIaque-E-RasuI Sha i kh, Ganesan Rajamohan. Buck Ii ng Ana lysis of Tapered Laminated Composite PIates Us i ng RitzMethod[J].材料科学与工程:中英文版,2011 (3): 253-265. . 33 [24]史平君,实用电源技术手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:56-78 (33)[25]赵良炳.现代电力电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2000: 102-110 (33)[26]史平君,实用电源技术手册[M],沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:86-87 (33)附录 (34)1绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点,应用越来越广泛,从70年代开始,并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。

(完整版)开关电源毕业设计论文

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设计题目:12V5A直流开关电源姓名:专业:班级:学号:系部:同组人:指导教师:年月日摘要本文介绍一种以UC3842作为控制核心,根据UC3842的应用特点,设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。

开关电源是利用现代电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

开关电源比普通的线性电源效率高,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

关键词:UC3842、开关电源、PWM引言开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。

开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的发展速度。

在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。

随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间第一章开关电源概述1.1 开关电源发展历史与应用力开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。

简单的说:就是开关型直流稳压电源。

开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。

它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。

获得广泛使用。

高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。

另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。

噪音和纹波:附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。

开关电源设计相关毕业设计(论文)

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目录一、摘要1、开关电源概述2、开关电源的发展3、开关电源的基本构成及分类4、开关电源的电路组成及功能二、开关电源的PWM1、开关电源PWM的五种反馈控制模式2、三种经典型号控制集成芯片:UC3842、TL494、SG3525三、开关电源的电磁兼容性与可靠性1、开关电源的电磁电磁兼容技术2、开关电源的噪声3、开关电源的EMC设计四、开关电源的计算机辅助分析与计算五、直流开关电源设计1、直流开关电源原理及特点2、直流开关电源的保护六、参考文献开关电源设计相关电源,即提供电能的设备,主要分三类:一次电源(将其它能量转换为电能),二次电源和蓄电池。

其中,二次电源指的是把输入电源(由电网供电)转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性(含电磁兼容,绝缘散热,不间断电源,智能控制)等方面符合要求的电能供给负载。

电子设备都离不开可靠的电源。

开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。

简单的说:就是开关型直流稳压电源。

开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。

它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。

开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是:1.输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2.输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

开关电源毕业设计论文

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本科毕业设计(论文)超薄型中功率LED显示屏电源系统设计学院名称:电气信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:指导教师姓名:指导教师职称:副教授/工程师二〇一四年六月超薄型中功率LED显示屏电源系统设计摘要:针对LED显示屏电源系统的厚重等缺点,本文设计了一款超薄型中功率直流稳压开关电源系统。

这款电源采用单端正激方式的主电路,主要由输入整流滤波,开关占空比控制,高频变换器,输出整流滤波,稳压电路等模块构成。

本文详细地阐述了该款电源的设计思路,并完成硬件系统的组装调试,实现了超薄型中功率LED电源显示系统的设计。

关键词:开关电源;单端正激;高频变换器Design system of ultra-thin medium-power LEDdisplay power supplyAbstract:The paper designs an ultra-thin medium-power DC switching power supply systems in order to overcome the heavy power system and other shortcomings of the LED display. This power supply uses a single-ended forward way of the main circuit ,which mainly constituted by the input rectifier,switch duty cycle control,high frequency converter,the output rectifier,regulator circuit modules ,etc.This paper expounded in detail the design ideas of the power supply,and complete the assembly debugging of the hardware system to achieve the design of ultra-thin medium-power LED power display system.Keywords:Switching power supply;Single correct shock;The high frequency converter目录第1章绪论 (1)1.1 课题的意义 (1)1.2 课题研究的内容 (1)1.3性能指标 (1)第2章系统方案设计与论证 (2)2.1 系统方案设计 (2)2.2 系统方案论证 (3)第3章系统硬件电路设计 (5)3.1 主电路方案设计与论证 (5)3.1.1 主电路方案设计 (5)3.1.2 主电路方案论证 (8)3.2 输入端整流滤波电路的设计 (9)3.2.1滤波电路设计 (9)3.2.2整流电路设计 (10)3.3 开关占空比控制电路的设计 (10)3.3.1 脉宽调制芯片的选取 (10)3.3.2 基于NCP1252A的控制电路设计 (12)3.3.3 控制电路的元器件选取 (12)3.4 高频变压器的设计与绕制 (15)3.4.1 高频变压器的规格设计 (15)3.4.2 高频变压器的绕制工艺 (19)3.5 输出端的电路设计 (21)3.5.1 整流滤波电路的设计 (21)3.5.2 稳压电路的设计 (22)3.6 硬件电路印刷电路板的绘制 (23)3.6.1 印刷电路板绘制软件简介 (23)3.6.2 印刷电路板的设计 (24)3.6.3 印刷电路板设计效果图 (26)3.7 电源系统的热设计 (27)3.7.1 电源热系统的热分析 (27)3.7.2 电源系统的散热方式选择与设计 (28)第4章系统调试与数据分析 (30)4.1 测试要求与步骤 (30)4.2 调试结果及数据分析 (31)第5章设计总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录一硬件原理图 (40)附录二元器件清单 (41)附录三变压器绕制说明 (44)附录四实物图 (45)第1章绪论1.1 课题的意义LED显示屏主要有着商品宣传,店面装饰,烘托氛围等作用。

开关电源的设计毕业论文

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开关电源的设计毕业论文开关电源的设计一、引言开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式之一,其具有高效率、小体积和稳定性好等优点,在各个领域得到广泛应用。

本文将探讨开关电源的设计方法和关键技术,以及其在毕业论文中的应用。

二、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是利用开关管(MOSFET)的开关特性,通过周期性开关和关闭来调整输入电压,从而实现对输出电压的稳定控制。

其主要由输入滤波电路、整流电路、功率变换电路、输出滤波电路和控制电路等组成。

三、开关电源设计的关键技术1. 开关管的选型开关管是开关电源中最关键的元件之一,其性能直接影响到整个电源的效率和稳定性。

在选型时需要考虑开关管的导通电阻、开关速度和耐压能力等因素,以满足设计要求。

2. 控制电路的设计控制电路是开关电源中的核心部分,其主要功能是对开关管的开关频率和占空比进行控制。

常用的控制方法有脉宽调制(PWM)和频率调制(FM)等。

在设计过程中需要考虑控制电路的稳定性和抗干扰能力。

3. 输出滤波电路的设计输出滤波电路主要用于滤除开关电源输出端的高频噪声和纹波,以保证输出电压的稳定性和纹波系数的要求。

常用的滤波电路包括LC滤波电路和Pi型滤波电路等,设计时需要根据具体应用场景选择合适的滤波电路结构。

四、开关电源在毕业论文中的应用开关电源在毕业论文中的应用非常广泛,可以用于各种电子设备的电源供应,如无线通信设备、嵌入式系统和工业自动化设备等。

在毕业论文中,可以通过对开关电源的设计和优化,提高电源的效率和稳定性,从而为论文的研究成果提供可靠的电源支持。

五、开关电源设计的挑战和发展趋势开关电源设计面临着一些挑战,如电磁干扰、温升和成本等问题。

为了应对这些挑战,研究人员正在不断提出新的设计方法和技术,如谐振开关电源、多电平开关电源和混合开关电源等。

未来,开关电源设计将更加注重节能、高效和可靠性,以满足不断发展的电子设备需求。

六、结论开关电源是一种高效、小体积和稳定性好的电源供应方式,在毕业论文中具有重要的应用价值。

开关电源设计毕业论文

开关电源设计毕业论文

开关电源设计毕业论文开关电源设计毕业论文开关电源是一种常见的电源转换装置,其具有高效率、小体积、轻重量等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

本篇文章将从开关电源的基本原理、设计流程和优化方法等方面,探讨开关电源设计的关键要点。

一、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是通过开关器件(如MOSFET、IGBT等)的开关操作,将输入电源的直流电压转换为需要的输出电压。

其核心是开关元件的开关频率和占空比控制。

二、开关电源的设计流程1. 确定设计需求:根据实际应用需求,确定输出电压、电流、稳定性等参数。

2. 选择开关元件:根据设计需求和预算,选择合适的开关元件,考虑其导通电阻、开关速度等指标。

3. 控制电路设计:设计反馈回路和控制电路,实现对开关元件的开关频率和占空比的精确控制。

4. 输入输出滤波电路设计:设计输入和输出滤波电路,提高开关电源的稳定性和抗干扰能力。

5. 保护电路设计:设计过压、过流、过温等保护电路,保证开关电源的安全可靠性。

6. PCB设计:将以上设计内容转化为实际的PCB布局和线路连接,注意电路的分布和布线的合理性。

7. 调试和优化:根据实际情况,对开关电源进行调试和优化,提高其性能和效率。

三、开关电源设计的优化方法1. 提高开关元件的效率:选择低导通电阻、低开关损耗的开关元件,如采用硅碳化物(SiC)材料的MOSFET。

2. 优化控制电路:采用先进的控制算法,如PID控制算法,提高开关电源的稳定性和响应速度。

3. 降低开关电源的噪声和干扰:合理设计输入输出滤波电路,加入滤波电容和电感等元件,减少电源的纹波和噪声。

4. 优化保护电路:设计精确的保护电路,确保开关电源在故障情况下能够及时切断输出,避免对设备和用户的损害。

5. 优化PCB布局和线路连接:合理布置电路元件,减少线路的长度和阻抗,提高开关电源的工作效率和稳定性。

总结:开关电源设计是电子工程师在实际工作中常常遇到的问题之一。

本文从开关电源的基本原理、设计流程和优化方法等方面进行了探讨。

毕业论文 开关电源

毕业论文 开关电源

毕业论文开关电源开关电源是一种常见的电源供应器件,其主要功能是将交流电转换为直流电,为各种电子设备提供稳定的电源。

在现代科技快速发展的背景下,开关电源的应用范围越来越广泛。

本文将从开关电源的原理、特点、应用以及未来发展等方面进行探讨。

一、开关电源的原理开关电源的工作原理主要是通过开关管的开关动作来控制输入电源与输出负载之间的连接和断开,从而实现电源的转换。

开关电源主要由输入滤波电路、整流电路、功率变换电路和输出滤波电路等组成。

其中,输入滤波电路用于滤除输入电源中的杂波,整流电路将交流电转换为直流电,功率变换电路通过开关管的开关动作来控制电源的输出,输出滤波电路用于滤除输出电源中的杂波,从而提供稳定的直流电源。

二、开关电源的特点1. 高效率:开关电源具有较高的能量转换效率,通常可以达到90%以上,相比于传统的线性电源,能够更好地节约能源。

2. 小体积:开关电源采用了高频开关技术,使得整个电源的尺寸更小,适合应用于体积有限的场合。

3. 轻量化:由于开关电源采用了高频变压器,使得整个电源的重量更轻,便于携带和安装。

4. 稳定性好:开关电源具有较好的稳定性,能够在较大负载变化范围内保持输出电压的稳定。

5. 多功能:开关电源具有多种保护功能,如过载保护、过压保护、短路保护等,能够有效保护电子设备的安全运行。

三、开关电源的应用开关电源广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、工控设备、医疗设备、汽车电子等。

在计算机领域,开关电源能够为主机、显示器、硬盘等提供稳定的电源;在通信设备领域,开关电源能够为交换机、路由器、无线基站等提供稳定的电源;在工控设备领域,开关电源能够为PLC、变频器等提供稳定的电源;在医疗设备领域,开关电源能够为医疗器械、医疗监护设备等提供稳定的电源;在汽车电子领域,开关电源能够为车载音响、导航系统等提供稳定的电源。

四、开关电源的未来发展随着科技的不断进步,开关电源在未来的发展中也将迎来更多的机遇和挑战。

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电子技术课程设计设计课题:开关电源电气工程及自动化电气班目录一.设计目的二.设计要求三.方案总体概要设计四.分模块设计与分析五.电路的安装与调试六.总结七.元器件清单八.参考文献和辅助工具一.设计目的目前电子类的产品已经深入到人们生活的各项领域当中,每个产品都离不开电源。

就目前电源发展这一块也是形式多样化。

但也存在功率省耗大,转换效率不高,体积大不便于携带等导致性价比不高。

基于这些我们设计一个AC-DC的直流稳压可调的开关电源,它的性能优越,电压可调,体积小、重量轻、性价比高等他将更加普遍使用于生活当中。

希望通过本次课程设计了解ncp1050的功能及用法,进一步将数模电知识加以运用,进而不断提高自己的专业知识。

二.设计要求基本要求:1、输入电压:单相交流额定电压有效值220V±20%2、频率:频率范围45-65Hz3、电流:在满载运行时,输入220V,小于8A。

在264V时,冲击电流不大于18A4、输出电压U。

可调范围:30~36V。

5、最大输出电流IOMAX:2A。

6、输出噪声纹波电压峰—峰值Uopp≤1 V7、DC—DC变换器的效率q≥70%发挥部分:1、进一步提高效率,使q ≥85%2、排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态。

三.方案总体概要设计:方案一步骤如下:方案一框图说明:选择了Boost升压变换器实现DC-DC变换,控制系统选用单片机ADuC812和脉宽调制控制器SG3525通过双闭环回路共同控制DC-DC变换电路,实现输出电压稳定、可调;SG3525产生高频脉冲控制DC-DC变换,ADuC812实现显示、A/D和D/A转换、过流保护、处理电压反馈信号。

该方案的优点:1.电路结构简单,转换效率高稳压性能优,并且转换效率高;2.控制系统软件编程工作量较小,难度不大;3.用脉宽调制型控制器实现PWM控制,产生频率为100KHZ 的脉冲较容易,并且完全由硬件产生高频脉冲,实时性好;该方案的缺点:1.件电器设计难度较大;⒉电路板布线工作量较大。

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开关电源毕业论文开关电源毕业论文开关电源是一种常见的电源供应设备,其主要作用是将交流电转换为直流电,以供给各种电子设备使用。

在现代电子技术领域中,开关电源已经成为一种不可或缺的电源设备。

本篇论文将从开关电源的原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行探讨。

一、开关电源的原理开关电源的工作原理是利用开关管的导通和截止来实现电源的开关动作。

其基本原理是通过控制开关管的导通时间和截止时间,使得输入电源的电能以一定的方式传递给输出负载。

开关电源的核心部件是开关管和控制电路,其中开关管负责控制电源的开关状态,控制电路负责控制开关管的导通和截止。

二、开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、工业自动化设备等。

在计算机领域,开关电源能够为主机、显示器和外部设备等提供稳定的电源供应,保证设备的正常运行。

在通信设备领域,开关电源可为基站、无线电台等提供稳定的电源,确保通信系统的正常运行。

在工业自动化设备领域,开关电源可为各种传感器、执行器等提供所需的电源,实现自动化控制。

三、开关电源的优势和挑战相比传统的线性电源,开关电源具有多种优势。

首先,开关电源具有高效率和小体积的特点,能够更好地适应现代电子设备的需求。

其次,开关电源具有稳定的输出电压和电流,能够有效保护电子设备的稳定性和安全性。

此外,开关电源还具有可调节的输出电压和电流,能够满足不同设备的需求。

然而,开关电源也面临着一些挑战。

首先,开关电源的设计和制造需要一定的专业知识和技术,对于一些小型企业来说,可能存在一定的难度。

其次,开关电源的工作频率较高,可能会产生一些电磁干扰,对其他电子设备造成影响。

此外,开关电源的可靠性和稳定性也需要不断提高。

四、开关电源的未来发展趋势随着科技的不断进步,开关电源在未来将面临更多的发展机遇和挑战。

首先,随着新能源技术的发展,开关电源将更好地适应可再生能源的利用,为新能源设备提供稳定的电源供应。

其次,随着物联网技术的普及,开关电源将更好地适应智能家居、智能城市等领域的需求,为各种智能设备提供可靠的电源保障。

开关电源的原理与设计毕业论文

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开关电源的原理与设计毕业论文1.绪论 (1)1.1 开关电源的概念和分类 (1)1.1.1开关电源的概念 (1)1.1.2开关电源的分类 (3)1.2 开关电源设计中存在的问题与未来发展 (4)1.2.1开关电源中存在的问题 (4)1.2.2开关电源的发展趋势 (5)2.开关电源元器件的选用 (6)2.1 开关晶体管 (6)2.1.1功率开关MOSFET (6)2.1.2 绝缘栅双极型晶体管 (7)2.2 软磁铁氧体磁芯 (8)2.2.1磁性材料的基本特性 (9)2.2.2磁芯的结构与选用 (9)2.3 光电耦合器 (10)2.4 二极管 (12)2.4.1开关二极管 (13)2.4.2稳压二极管 (13)2.4.3快速恢复及超快速恢复二极管 (14)2.5 自动恢复开关 (14)2.6 热敏电阻 (15)3.开关电源的设计基础 (17)3.1 开关电源的控制方式 (17)3.1.1脉宽调制的基本原理 (17)3.1.2脉冲频率调制的基本原理 (18)3.2 各类拓扑结构电源分析 (19)3.3 谐振式电源与软开关技术 (24)3.3.1电路的谐振现象 (24)3.3.2谐振式电源的基本原理 (25)3.3.3谐振开关的动态过程分析 (27)3.3.4软开关技术及常见软开关拓扑简介 (31)3.4 其它软开关技术应用及发展概况 (36)4.开关电源设计 (38)4.1 开关电源集成控制芯片 (38)4.1.1芯片管脚排列及说明 (38)4.1.2芯片基本特性 (39)4.1.3芯片工作原理分析 (41)4.2 开关电源电路分析 (47)4.2.1开关电源电路原理图 (47)4.2.2开关电源各单元电路具体分析 (50)结论 (56)致谢 (57)参考文献 .............................................................. - 58 -1.绪论开关电源是近年来应用非常广泛的一种新式电源,它具有体积小、重量轻、耗能低、使用方便等优点,在邮电通信、航空航天、仪器仪表、工业设备、医疗器械、家用电器等领域应用效果显著。

开关电源设计(模板)毕业论文

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网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:开关电源的设计学习中心:陕西新城奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:电气工程及其自动化年级:秋季学号: ************学生:王建军指导教师:**完成日期: 2014年 1月 20日内容摘要开关电源因其高效节能引起社会各方面的重视,现已成为通用开关电源、专用开关电源及特种开关电源优选集成电路。

多年来对开关电源的核心单元—控制电路实现集成化是开关电源的发展方向,因此开关电源研究有很大的研究价值。

本文通过节能型恒流开关电源的工作原理,根据方案设计技术参数,给出了整体电路设计的理论依据;然后根据设计要求提出了整体电路的实现架构,并且阐述了整体电路工作原理和子电路的性能要求。

介绍了输入整流与滤波、变压器、功率开关管、控制器、保护电路、电流电压反馈网络、输出整流续流与滤波、稳压恒流输出模块。

最后,应用Multisim仿真软件对子电路模块和整体电路进行功能仿真验证,仿真结果满足要求,进一步验证理论分析和设计的正确性,也是设计理论与实践相结合的一次有价值的尝试。

关键词:开关电源;整流;仿真目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外电源技术发展概况 (1)1.3 本课题要求及主要研究内容 (2)2 系统的整体方案分析选择 (4)2.1 组合式开关电源的结构 (4)2.2 组合式开关电源的原理分析 (5)2.2.1 斩波器电路 (5)2.2.2 推挽式变换器电路 (6)3电源主电路设计 (7)3.1 buck变换器 (7)3.1.1 buck工作原理 (7)3.1.2 buck变换器的参数计算 (8)3.2 推挽式变换器 (10)3.2.1 主从输出推挽拓扑的原理 (10)3.2.2 推挽式变换器存在的问题及解决方法 (12)3.2.3 功率变压器主要参数设计 (14)3.3输出整流滤波电路设计 (16)4 控制电路和保护电路的设计 (18)4.1控制电路方案比较选择 (18)4.2 控制电路设计 (22)4.2.1 buck控制电路设计 (22)4.2.2 推挽式控制电路设计 (26)4.2驱动电路设计 (29)4.3保护电路设计 (29)4.4缓冲电路设计 (31)4.5 自举电路设计 (32)5.系统的建模与仿真 (35)5.1 MATLAB简介 (35)5.2系统的建模 (35)5.3系统的仿真及结果分析 (37)结论 (44)参考文献 (45)1 绪论1.1 课题的背景及意义电源设备广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及日常生活等各个方面,是电子设备和机电设备的基础。

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开关电源系统设计方案毕业论文目录摘要.......................................... 错误!未定义书签。

Abstract.......................................... 错误!未定义书签。

1 绪言1.1课题背景 (2)1.2选题的国外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3 本课题主要的研究容 (3)2 系统设计方案与论证2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.2.1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2.2 MOSEFT驱动电路方案 (7)2.2.3 单片机选择方案 (7)2.2.4检测采样方案 (8)2.2.5系统框图 (8)3 硬件电路设计3.1变压整流滤波电路 (9)3.2辅助电源的设计 (11)3.3 Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3.1参数选择原理 (12)3.3.2 电感值的计算 (15)3.3.3 滤波电容的计算 (15)3.3.4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4 软件部分设计4.1 AVR128简介 (21)4.2 PWM波的产生 (22)4.3 AD采样 (26)5系统调试及结果分析6 总结与展望6.1 总结 (30)6.2 展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (34)1 绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点,应用越来越广泛,从70年代开始,并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。

高效的开关电源飞速发展,逐步替代传统的的线性电源,开关电源不需要较大的散热器,开关电源自20世纪90年代问世以来,便显示出强大的生命力,并以其优良特性倍受人们的青睐。

近年来,开关电源在通信、工业自动化、航空、仪表仪器等领域的应用越来越广泛。

随着电源技术的飞速发展,开关稳压电源正朝着小型化、高频化、模块化的方向发展,高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。

随着高频开关电源技术和应用电子技术的高速发展,直流高频开关电源依靠它的高精度、低纹波及高效率等优越性能,正在逐步取代传统的线性电源。

同时,高频开关电源系统的高速响应性能、输出短路电流限制及稳压和稳流等优点也使其负载的使用寿命大大增加。

评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。

在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过流、短路等保护电路。

同时,在同一开关电源电路中,设计多种保护电路的相互关联和应注意的问题也要引起足够的重视[15]。

许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合出许多毛刺尖峰,甚至出现畸变。

大量的谐波分量倒流入电网,造成对电网的谐波“污染”,一方面电流流过线路阻抗造成谐波电压降,反过来使电网电压也发生畸变;另一方面,会造成电路故障,使用设备损坏。

因为它没有采用有源功率因数校正,功率因数较低,只达到 0.9,如果采用有效的功率因数校正,功率因数可以达到0.99以上。

开关电源输入端产生功率因数下降问题,利用有源功率因数校正电路,成本只增加5%,成功解决了这个问题。

20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种校正功率因数的方法[1]。

目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOSFET 管制成的500kHz 电源,虽已实用化,但其频率有待进一步提高。

要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件。

然而,开关速度提高后,不仅会影响周围电子设备,还会大大降低电源本身的可靠性。

对1MHz以上的高频,要采用谐振电路,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生。

现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。

随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。

在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。

为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

1.1课题背景随着电子技术的飞速发展,电子产品的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,对供电电源的要求也越来越灵活多样。

开关电源是现代电子设备的“心脏供血系统”,他能把电网提供的强电和“粗电”变换成各种电器设备和仪器所需要的高稳定度得“精电”和“细电”。

现代电子设备中使用的直流稳压电源有两大类:线性稳压电源和开关性稳压电源。

所谓线性稳压电源就是起调整管工作在线性放大区,这种电源最大的缺点是变换效率低,一般只有35%~60%左右。

开关电源的开关管工作在开关状态,其主要优越性就是变换效率高,可高达75%~90%。

开关电源具有很大的发展前景,但是随其高频化带来的问题也越来越多,所以值得研究。

1.2选题的国外研究现状及水平、研究目标及意义目前开关电源的使用对象涵盖了包括空间技术、计算机、通信、仪器仪表、汽车电子、照明电器及家用电器等领域,几乎可以说是只要有电子产品的地方就有开关电源的用武之地。

开关电源的诞生历史虽然短暂,但是开关电源技术的发展却是日新月异。

从最早的自激振荡式(RCC)到反激振荡式(Flyback),再到正激式(Forward)。

从硬开关(Hard Switching)到软开关(Soft Switching),包括ZVS(Zero Voltage Switching)、ZCS(Zero Current Switching)。

从当初60%~70%的转换效率到现在的80%~90%的转换效率(甚至更高);从当初不考虑待机功耗到要求待机功耗必须小于1W。

开关电源技术的迅速发展与市场领域的进一步扩大,顺应了电子产品市场的需要[3]。

传统的晶体管串联调整稳压器,虽有输出纹波小,杂音低等优点,但是却又有效率低,体积大而重、过载能力差等严重弱点,并且消耗大量有色金属。

20世纪70年代中期以来,无工频变压器的开关电源技术风靡世界各个工业化国家。

这种电源丢掉了笨重的工频变压器,功率管工作在开关状态,功率变换器以20kHz~2MHz以上的频率工作,因此效率大大提高,体积和重量大大减小。

以功率晶体管(MOSFET)为例,当开关管饱和导通时,漏极(Drian)和源极(Source)两端的压降接近零,在开关管截止时,其漏极电流为零,所以其消耗的功率低、效率高,一般可高达70%~95%。

稳压管体积小质量轻,调整管功率损耗较小,散热器也随之减小。

此外,开关频率工作在几十千赫,滤波电容器,电感器可用较小数值的原件,允许的环境温度也可大大提高,机升温低,提高了整机的稳定性和可靠性。

而且其对电网的适应能力也有较大的提高,一般串联稳压电源允许电网波动围为220±10%,而开关型稳压电源在电网电压从90V~264V围时,都可以获得稳定的输出电压。

同时加入了功率因数校正技术,使电网的谐波大大减小,降低了无功功率的损耗,提高了电网的使用效率,满足绿色、环保的要求[1]。

目前,在电源系统的体积大小方面还有大量的工作要做,对比四十年前六个大机柜组成的分立原件及小规模IC的数字计算机,其功能还不如现在的笔记本电脑。

相比之下,我们现在的电源体积在电子设备中占的比例还是太大,功率密度远远不够高。

VICOR公司的VTM及PRM开辟了DC/DC的新篇章。

然而VICOR 的CEO讲,电源技术水平提高的空间仍然很大,我们不能总躺在原有的电路拓扑形式上,要创新,要走新路。

美国目前的数字电源发展速度很快,不仅对大的通信电源完成了设计及配套,而且专块的DC/DC系统也已经数字化,TI(仪器)、MICROCHIP(微芯国际)等都推出了相应的产品,Galexy公司的DC/DC都加入了MCU或CPU,连NoteBook 的适配器也进入了全数字的控制芯片时代,而且包含了对PFC及PWM两部分的控制。

开关电源的发展方向:(1)输入电压通用(2)扩大输入电压围(3)提高输入侧功率因数。

相关技术发展:(1)SMT及自动化技术的应用,专用集成电路的发展技术(2)软开关技术(3)电力系统的管理控制智能化(4)CAD技术的应用。

1.3 本课题主要的研究容课题研究的容分软件和硬件。

硬件部分设计分成以下几个部分(1)辅助电源的设计。

(2)DC/DC拓扑结构的选择,各电感、电容参数的选择。

(3)驱动模块设计。

(4)保护电路的设计,包括继电器的选择等。

(5)采样电路的设计。

(6)整流滤波电路的设计。

软件部分的设计,该系统的软件是在AVR128的环境中实现的。

包括PWM波的产生,AD采样和保护程序。

2 系统设计方案与论证2.1课题研究的基本要求(1) 当输入电压稳定时,输出电压3U 为较稳定直流电压,其平均值误差不超过0.3伏;(2) 输出电压3U 的纹波%5.2%10033≤⨯∆U U ; (3) 整流电路采用单相桥式整流;(4) 滤波电路采用LC 滤波电路;(5) 在电压3U 处接入电阻负载,输出功率可达5瓦。

2.2方案论证2.2.1 DC/DC 电路模块方案方案一:DC/DC 模块拓扑结构采用(Buck Chopper )降压斩波电路[15]。

电路原理图如图2.1所示:图2.1 Buck 电路原理图Buck 电路的优点是开关管的耐压值可以选得较低(一般在1000V 以下)。

工作时,输入电压的极性是上正下负,输出电压也是上正下负。

在整个回路中输入和输出电压的极性是相反的。

在开关管截止时输入电压和储能电感两端的电压极性是相同的,但是与输出电压的极性相反所以加在开关管两端的电压Uv 为输入电压E 加上储能电感两端的电压Ul 再减去输出电压Uo ,所以开关管两端的电压较低。

Uo Ul E Uv -+= (2-1)在t=0时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压0u E =,负载电流0i 按指数曲线上升。

当1t t =时刻,控制V 关断,负载电流经二极管D 续流,负载电压0u 近似为零,负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小,通常使串联的电感L 值较大。

至一个周期T 结束,再驱动V 导通,重复上一周期的过程。

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