基于MT7930的开关电源的设计毕业设计

基于MT7930的开关电源的设计毕业设计

目录

摘要 ............................................................................................. 错误！未定义书签。第一章：绪论 (2)

1.1 开关电源的发展过程及应用 (2)

1.2 LED的发展史和性能 (7)

1.3 本课题的研究内容、研究方法和意义 (10)

第二章：开关电源概述 (12)

2.1 线性电源和开关电源 (12)

2.1.1线性电源和开关电源的区别 (12)

2.1.2线性电源和开关电源的比较 (13)

2.2 开关电源的基本组成、基本原理和分类 (14)

2.2.1开关电源的基本组成 (14)

2.2.2开关电源的基本原理 (14)

2.2.3开关电源的分类 (15)

第三章：主要电路的设计 (17)

3.1 控制、驱动和保护电路的设计 (17)

3.1.1控制电路 (17)

3.1.2驱动电路 (18)

3.1.3保护电路 (20)

3.2 电力MOSFET的设计 (23)

3.2 .1功率MOSFET的特性 (23)

3.2.2功率MOSFET的主要参数 (25)

3.2.3 功率MOSFET的驱动和保护电路 (26)

第四章：基于MT7930的开关电源的设计 (29)

4.1 集成控制器设计 (29)

4.1.1 集成控制芯片MT7930的介绍 (29)

4.1.2 MT7930与其他控制器比较的优缺点分析 (33)

4.2输入部分的设计 (33)

4.2.1 EMC部分的设计 (33)

4.2.2整流滤波电路的设计 (35)

4.3 起动电阻和电容的设计 (36)

4.4 高频变压器的设计 (36)

4.5 PCB板的设计 (38)

参考文献 (40)

第一章：绪论

1.1 开关电源的发展过程及应用

20kHz开关电源从70年代在国外开始出现，到现在开关电源已在计算机、通信、家用电器等领域广泛应用。随着集成电路、功率开关器件的发展，开关电源经历了从分离元件到集成化、从较低频率到较高频率、从小容量到大容量的过程。开关电源技术也从简单发展到复杂并趋向成熟。

早在20世纪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。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC 和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，开关电源技术也不断的创新。

电子技术的飞速发展，作为电子系统心脏的电源也获得了空前进展。电力电子技术是重要的支撑科技，据美国总统科学和技术顾问委员会提出，国家关键性的科技领域有七个方面：能源、环保、资讯与通信、生命科学、材料和交通。每一领域无一不和电力电子有关，都在起着重要作用，而开关电源是其中的一个重要方面，有着深远的美好前景。

开关电源的发展经历了从线性电源、相控电源到开关电源的发展历程，由于开关电源具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点，从而取代了相控电源，成为通信电源的主体，并向着高频小型化、高效率、高可靠性的方向发展。计算机控制、计算机通信和计算机网络技术的快速发展，为通信电源监控系统的发展和完善提供了外部条件，使其发展逐步实现少人值守，直至无人值守。

开关电源和线性电源是现代电子电源发展的两个主要方面，开关电源以功耗

小、效率高、体积小、重量轻的优势几乎席卷了整个电子界。

开关电源技术运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电要求。由于其高效节能可带来巨大经济效益，因而引起社会各方面的重视而得到迅速推广。

随着微处理器尺寸不断减小，需要发展小型轻型电源；电源的小型化、轻量化，对便携式通信设备(如移动电话等)更为重要。为达到高功率密度，必须提高开关电源工作频率。下一代微处理机还要求更低输出电压(≤1V)的开关电源。对通信开关电源的要求是：高功率密度、外形尺寸小、高效率、高性能、高可靠性、高功率因数(AC输入端)，以及智能化、低成本、EMI小、可制造性(Manufacturability)、分布电源结构(Distributed Power Architecture)等。高功率密度、高效率、高性能、高可靠性以及智能化电源系统，仍然是今后通信开关电源的发展方向。

20世纪推动开关电源性能和质量不断提高的主要技术是：

新型高频功率半导体器件；软开关技术；控制技术；有源功率因数校正技术；Magamp后置调节器技术；饱和电感技术；分布电源技术、并联均流技术；电源智能化技术和系统的集成化技术

开关电源技术的发展趋势:

开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各在开关电源制造商都致力同步开发新型高智能化的元器件。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对提高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势，可以用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N+1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术仍需在这一领域开展大量的工作，使得多项技术得以实用化。电力电子技术的不断创