一种高压开关电源的设计
一种新型高压输入开关电源的设计
用 领 域 对 电源 的体 积 、重 量 、效 率 等方 面 提 出 了
越 来 越 高 的 要 求 。 以 电流 型Ｐ Ｍ控 制 器 为 核 心 Ｗ 的 高 频 开 关 电 源 由 于具 有 体 积 小 、重 量轻 、效 率
调 整率和 负载调整率都较高 。
２ 双管 反激变换 电路的特 点
摘
要 ：大规模 集成 电路 的 出现 ，促进 了电子设备 的高功率 密度 化。这要 求 为之供 电的直直 变换 器
也 随之 高功率 密度化 。高频、 高效开 关 变换是直直 变换 器实现 高功率 密度 的基础 。文章 阐述 了一种 采用Ｕ ３ ４ 集成 芯片实现 的新型 高压输 ．Ｄ ／ Ｃ Ｃ ８４ ￣ Ｃ Ｄ 反激开 关电源，并给 出 了详细的 电路 参数及 高频 变
第１ 卷 ，第５ ２ 期
ＶＯ １ ｌ ２． ＮＯ． ５
电
子
与
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总 第１ ９ ０ 期
２ ２年 ５月 ０１
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ ＣＳ＆ ＰＡＣＫＡＧＩ ＮＧ
蹙： 龉 设 髓
一
种新型高压输入开关 电源的设计
李江达 ，韩 留军 正 ，曾
（． １ 无锡中微爱芯电子有限公 司，江苏 无锡 ２ ４ ３ ； １０ ５ ２ 中国电子科技 集团公司第５ 研究所 ，江苏 无锡 ２ ４ ３ ） ． ８ １０ ５
ｈｇ ｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｔ ｕ ｕ ｌ ａ ｓｍｏｅａ ｄｍｏｅａｔｎｉｎｏ ｉｈ￣ｅ ｕ ｎ ｙａ ｄｈｇ ｆｃｅ ｃ ． ｒ ， ｉｈｐ ｗｅ ｎ ｉ ｃ ｎｉ ｏ ｓ ｐ ｙ ｒ ｎ ｒ ｔ ｔ ｎｈｇ ｄ ｙ ｔ ｎ ｙ ｅ ｏ ｑ ｅ ｃ ｎ ｉｈｅ ｉｎ ｙ Ｈｅｅ ｉ
ｉ ｈ ｓｐ ｐｅ ａｎ ｗ ｉ ｈｖｏｔｇ ｎ ｕ ｙ ａ ｋ ｓ ｔｈ ｍ ｏ ｅｐ ｗｅ ｕ ｐｙ ａ ｐｌ ｄＵＣ３ ４ ｎ ｅｇ ａｅ ｈ ｐ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ， ｅ ｈ ｇ ｌａ ｅｉ ｐ ｔ ｂ ｃ ｗｉｃ — ｄ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｐ ｉ ｌ ｆ ｅ ４ｉ ｔｒ ｒ ｔｄ ｃ ｉ ｓ ８ ｉ ｌｕ ｔａ ｅ ａ ｈ ｅ ａｌｄ ｃｒ ｕ ｔｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｏｆｈ ｇ ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｔａ ｓｏ ｍ ｅ ｓ ｓｉｌ ｓｒ ｔｄ，ｎｄ ｔ ｅ ｄ ｔｉｅ ｉｃ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｈｅ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｉ ｈ一 ｑ ｅ ｃ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒｉ ｇ ｖ ｎ ａ ｅ１ ｈ ｓｓ ｔｈ ｍ ｏ ｅｐ ｗ ｅ ｕ ｐｙ ｕ ｅ ｏ ｂｌ—ｏ ｐ ｃ ｒｅ ｔｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｅａ ｄ ｔｅｉ ｐ ｔ ｎ ｕｐｕ ｉ ｅ ｓｗ ｌ． ｉ ｗｉｃ － ｄ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｓ ｓｄ ｕ ｅ ｌ ｏ ｕ ｒｎ ｏ ｔｏ ｄ ，ｎ ｎ ｕ ｄｏ ｔ ｔ ｔ ｍ ｈ ａ ｃｒ ｕｔ ｐ ｌｅ ｈ ｔ ｃ ｕ ｌｒｉｏ ａｉｎ． ｉｃ ｉｓａ ｐ ｉｓｐ ｏ ｏ ｏ ｐ ｅ ｌｔｏ ｓ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｄ ｕ ｌ ｗｉｃ ｙ ａ ｋ ｃ ｎ ｅ ｅ ； ｕ ｐ ｙｐ ｏ ｏ ｏ ｐ ｅ ｏａ ｉｎ； ｗｉｃ ｍｏ ｅｐ ｗｅ ｙｗ ｒ ： ｏ ｂ ｅｓ ｔｈｆ ｂ ｃ ； ｏ ｖ ｒ ｒ ｓ ｐ ｌ ｈ ｔ ｃ ｕ ｌｒｉ ｌｔｏ ｓ ｔｈ— ｄ ｏ ｒ ｌ ｔ ｓ
最新毕业设计——高压电源的设计
摘要高压电源在日常的生产、生活中有着广泛的应用，尤其在军事、医疗、射线类探测器和静电喷涂等技术领域。
传统的高压电源多采用线性技术，这种结构形式造成电源变换效率低，体积大，重量沉，操作维修不方便。
随着电源技术的发展，人们对高压电源的转换效率和带负载能力提出了更高的要求。
开关电源相对于线性电源有体积小，重量轻，效率高的优点，已经成为电源行业的主流形式。
本论文设计研究了一种以单片机和脉宽调制（PWM）技术为基础的高压开关电源。
该电源由飞思卡尔MC9S12XS128单片机产生和控制PWM波形，采用全桥变换，经高频变压器升压，输出1000V电压。
该电源采用数字调节，模数电路相互结合，具有输出电压高，纹波小，输出功率较高等优点。
关键词：开关电源桥式变换器高频变压器单片机AbstractHigh-voltage power supply is applied broadly in daily life and production, especially used in military, medical, class-ray detector and electrostatic spraying. Traditional high-voltage power supply mainly adopt technology of linear power supply such type ofstructure makes the whole Efficiency of power supply below, large, heavy and operation and maintenance which is not convenient.With the development of power technology, people have a higher demand on the conversion efficiency of the the high-voltage power and load capacity.Switching power supply have the advantages of small size, light weight, high efficiency relative to the linear power.,it have become a mainstream form of the Power industry.This paper studies a single-chip design and pulse width modulation (PWM) technology-based high-voltage switching power supply.PWM waveform of the the power supply was generated and controlled by by Freescale MC9S12XS128 m icrocontroller，using full bridge,the high-frequency step-up transformer,1000V output voltage.The power supply with digital adjustment,modulus combined circuit,it has the advantage of a high output voltage, ripple, the higher power output and so on.Keywords: Switching power supply Bridge converter High-frequency transformer Microcontroller目录摘要 0Abstract 0第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 研究的目的及意义 (4)1.2.1课题研究的目的 (4)1.2.2课题研究的意义 (4)1.3 高频开关电源的发展情况 (4)1.3.1开关电源的发展情况 (4)1.3.2高频开关电源的主要新技术标志 (4)1.4 隔离式高频开关电源简介 (6)第2章高频开关电源的总体设计 (7)2.1 主电路的选择 (7)2.2 控制电路的选择 (8)2.3 电流工作模式的方案选择 (8)2.3.1电流连续模式分析 (8)2.3.2电流断续模式分析 (8)2.4 综合结构电路图 (9)第3章开关电源输入电路设计 (9)3.1 整流技术 (9)3.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (9)3.2整流电路 (10)3.3输入尖峰电压保护 (10)第4章开关电源主电路设计 (11)4.1 全桥变换器电路的工作原理 (11)4.2 开关晶体管的设计 (12)4.2.1器件介绍 (12)4.2.2.功率MOSFET的结构和工作原理 (12)4.2.3.功率MOSFET的主要特点 (13)4.2.4MOSFET的导通特性 (13)4.3 高频变压器的设计 (14)4.3.1磁芯材料和结构 (14)4.3.2绕阻计算 (15)4.3.3绕阻的绕制 (16)第5章开关电源控制电路设计 (16)5.1基本原理 (16)5.2器件简介 (16)5.3脉冲宽度调制模块 (18)5.4 A/D模块 (19)5.5软件设计部分概述 (20)5.5.1 程序设计方法 (20)5.5.2 软件设计步骤 (20)5.6单片机系统设计时应注意的问题 (21)第6章辅助电路的设计 (22)6.1辅助电源的设计 (22)6.2MOSFET驱动电路 (22)6.2.1器件介绍 (22)6.2.2电路结构分析 (23)6.3输出滤波电路的选择 (23)第7章展望与总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1 课题研究的背景开关电源已有几十年的发展历史。
高频高压开关电源的设计的开题报告
高频高压开关电源的设计的开题报告
一、研究背景和意义
高频高压开关电源是一种电能转换和控制的工具，广泛应用于无线电通讯、雷达设备、医疗设备等领域。
近年来，随着科技的发展，人们对高频高压开关电源的性能和应用范围的要求也越来越高，这就要求我们必须研究和开发出更加先进、可靠的高频高压开关电源。
二、研究目的
本研究的主要目的是设计一种高效率、高稳定性、高精度、高可靠性的高频高压开关电源，以满足现代化科技的需要，同时提升工业生产和实用性。
三、研究方法
本研究采用理论研究和实验验证相结合的方法，首先根据电路理论和电子学原理设计电路，并模拟分析电路的性能，最后在实验中对电路进行验证。
四、预期结果
本研究的预期结果是设计出一种长时间稳定工作，精度高，效率高的高频高压开关电源，满足现代科技发展的要求。
五、研究内容和进度
1. 研究高频高压开关电源的基础理论和电子学原理，了解高频高压开关电源相关的研究进展和应用；
2. 设计高频高压开关电源的电路方案，进行仿真分析；
3. 制作电路并进行实验测试，验证电路方案的可行性和稳定性；
4. 进行实验数据分析和总结，得出本研究的结论。
六、研究意义和实际应用
高频高压开关电源是现代化科技的重要组成部分，其在无线电通讯、雷达设备、医疗设备等领域有着广泛的应用。
设计出更加先进、可靠的高频高压开关电源对于推动现代化科技的发展，提升工业生产和实用性，具有重要的意义和实际价值。
一种大功率可调开关电源的设计方案
一种大功率可调开关电源的设计方案设计方案：大功率可调开关电源一、引言在现代电子设备中，大功率可调开关电源被广泛应用于各种场合，如工业自动化设备、通信设备等。
本文旨在设计一种大功率可调开关电源，满足高效率、稳定性和可调性的需求。
二、电源拓扑结构选择在设计大功率可调开关电源时，选择合适的电源拓扑结构是关键。
常见的拓扑结构有单相桥式、全桥式、半桥式等。
鉴于本设计要求大功率输出，采用半桥式拓扑结构。
三、开关功率器件选取在选择开关功率器件时，需要考虑其导通电阻、开关速度以及工作温度等因素。
本设计选取高性能的MOSFET作为开关功率器件，具有低导通电阻、快速开关速度和良好的热耐受性。
四、控制电路设计为了实现大功率可调输出，需要设计合适的控制电路。
控制电路主要包括反馈信号采集、控制信号产生和保护电路等。
1.反馈信号采集：采用外部反馈电路监测输出电压和电流，并将反馈信号送至控制电路。
2.控制信号产生：采用PWM（脉宽调制）技术产生控制信号，通过对开关器件的开关时间比进行调节，实现输出电压的调节。
3.保护电路：为了确保开关电源的稳定性和可靠性，需要设计过压保护、过流保护以及温度保护等保护电路。
五、过渡过程优化设计由于大功率可调开关电源在输出电流和电压的调整过程中，容易出现过渡过程中的不稳定情况，需要进行优化设计。
1.输出滤波电路：采用适当设计的LC滤波电路，在输出端滤除高频噪声和谐波，确保输出电压和电流的稳定性。
2.脉宽调制优化：通过对控制信号的优化，减少输出电压和电流调节过程中的波动。
3.反馈控制算法：采用先进的控制算法，如PID控制算法，提高输出电压和电流的稳定性。
六、输出电路保护设计在大功率可调开关电源设计中，保护电路的设计尤为重要。
常见的保护功能包括过压保护、过流保护、过温保护等。
1.过压保护：通过监测输出电压，当输出电压超过预设范围时，立即切断开关器件，以防止输出负载受损。
2.过流保护：通过监测输出电流，当输出电流超过预设范围时，立即切断开关器件，以避免开关器件和输出负载过载。
一款2KW高频开关电源电路的设计方案及实现
一款2KW高频开关电源电路的设计方案及实现
大量集成电路、超大规模集成电路等电子通信设备日益增多，要求电源的发展趋势是小型化、轻量化。
本文主要针对滤波电感、电容和变压器的体积和重量比较大，因此提出了一款2KW高频开关电源电路的设计方案，通过方案中的电源电路的设计方法，达到了以减少它们的体积来实现小型化、轻量化。
引言
我们可以通过减少变压器的绕组匝数和金减小铁心尺寸来提高工作频率，但在提高开关频率的同时，开关损耗会随之增加，电路效率会严重下降。
针对这些问题出现了软开关技术，它利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关电源能高频高效地运行，从20世纪70年代以来国内外就开始不断研究高频软开关技术，目前已比较成熟，下面以方案中2KW的电源为例进行设计。
设计内容和方法
1、主电路型式的选择
变换电路的型式主要根据负载要求和给定电源电压等技术条件进行选择。
在几种常用的变换电路中，因为半桥、全桥变换电路功率开关管承受的电压比推挽变换电路低一倍，由于市电电压较高，所以不选推挽变换电路。
半桥变换电路与全桥变换电路在输出同样功率时，半桥变换电路的功率开关管承受二倍的工作电流，不易选管，输出功率较全桥小，所以采用全桥变换电路。
传统的全桥变换电路开关元件在电压很高或电流很大的条件下，在门极的控制下开通或关断，开关过程中电压、电流均不为零，出现重叠，导致了开。
高压开关电源设计
T R1I毪一一口一厂[]、士C=二图1.1整流电路这类整流电路优点是接线简单,缺点是所用设备、组件的电压较高,体积、重量和占地面积大,一般只能作为试验室内使用。
上述高压整流线路所能获得的最
高直流电压,只能是接近变压器输出
7.电压的峰值。对于要获得比峰值更高
的直流电压,而且电流比较小的情况,
就要采用倍压整流电路,如图l_2所
元,只要调整控制单元的设定电压,就可调节直流高压的输出电压。其中整流单元通常采用不可控桥式整流,结合电感和电容加以滤波;逆变单元根据所含开关管数量,可以分为单管、双管(半桥式和推挽式和四管(H桥式,根据开关频率和电流电压参数不同,开关组件多用IGBT和MOSFET;高频变压器最重要的参数是频率,通常频率在几KHz至几十I(Hz之间。
of s“tch power supply technology(SPST, dircct current power supplies in difrerent use are iIldined t0adopt SPST,Switch power Se跏of power supply indus虹y due to its chamctcristics and advantage wim whjch linear power supply cannot be compared.SPS applies in the field of HVDCPS,n makes HVDCPS be small,lig蛾,11i曲e撬ciency and be雠er perfonrmce.
新型模块式高频高压大功率开关电源的设计
新型模块式高频高压大功率开关电源的设计1、问题的引出 1.1 电力电子技术的发展在电力电子技术中，开关电源占有重要地位，而现代电力电子技术的繁荣与开关电源（特别是高频开关电源）的发展紧密联系在一起，则高频化是现代电力电子技术焦点之一。
但现代高频开关电源技术的进步得力于新理论、新技术、新器件、新材料的支持。
其应用空间迅速扩展，除了计算机、电机变频控制、电悍、电镀、电感加热、超声波加工（清洗）等所用的变流设备在原有基础上升级换代外，荧光灯和新型电光源的镇流器，现代办公设备、通讯装置、运载工具、移动军事装置、航空、航天、航海装置等，都开始将注意力转向以高频变换为代表的现代电力电子技术，许多新的应用领域中其热点也陆续发展并选中高频开关电源(DC/AC)。
1.2 市场的需要在上述这些应用领域中很重要的是要求高可靠的高频高压大功率的开关电源。
根据现代电力电子技术关于高频电源电路应集成化、智能化及模块化的又一特点，纵观目前市场，由于国内在此方面起步较晚，因而具备这一特点的高可靠高频大功率开关电源还处于开发研制(包括国外厂商在内)之中，即使有,也只是AC_DC 或DC_DC 的±48v、±24v等常用通讯用的开关电源。
面对这新的桃战和机遇，我们采用了日本联美兰达（NEMIC- LAMBDA）公司产的PF1000A-360 型AC/DC 功率变换模块和IPM-4M 型全桥式DC/AC 高频大功率变换模块并将其前后级相连又与高频大功率脉冲变压器T 等一起组合而成新型模块式高频(22-25)KHZ 高压(100V-120V)大功率（1000W）开关电源, 并作为信号源(或称超声波发生器)与换能器匹配组合成高声高强度超声波管道清洗机。
值此，该新型高频高压大功率开关电源设计方案作一分析介绍。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
高频高压开关电源的设计和仿真
Cp 为折算到初级的变压器次级等效杂散电容。 由图 2 可知 LC
串联谐振电路不能开路， LC 并联谐振电路不能短路，而 LCC 串并联谐振电路则不存在这些问题。它具备了两者的优点： 输 出电压可以高于或低于输入电压； 负载变化范围宽。串并联谐 振电路为移相全桥逆变电路提供了 零 电 压 开 通 条 件 ， 实 现 了 高频开关电源的软开关技术， 降低了开关损耗。可见串并联谐 振变换器是本系统的理想选择[2-5]。
获得最大电压。图 4 为主电路谐振回路的等效电路图， Rr、 L1、
Cpr 为 高 频变 压 器 折 合到 低 压 侧 的 等 效 电 阻 、 等效漏抗、 等效
电容， Csr 为 变 压 器原 边 的 等 效 电 容 ， C1、 R1 为 电 除 尘 负 载 的 等 效电容和等效电阻。 负载和 Cpr 的等效阻抗为：
灭 火 花 并 快速 恢 复 电 场 能量
， 并 且 我们可 以 把 变 压 器 中 一
些有害的漏电感和寄生电容整合到 LC 参数中去， 形成正弦波 从而可以提高电源的转换效率。PWM 硬开关技术对瞬间短路 过流的抑制能力较差， 且开关损耗大， 不能 很 好 地 适 应 电 除 尘 器工况的特殊要求。因此， 我们选择具有软开关的变换器。 图 2 中 Cr 为谐振电容， Lr 为等效 变 压 器 漏 感 ， RL 为 负 载 ，
u=
各次谐波阻抗：
图2
谐振变换器软开关的原理图
1 Z = R + j kω L − , k=1,3,5……. (4) ω k C
则谐振电流：
图 3 中一个开关周期中有 L1、 Csr 两个元件和 L1、 Csr、 Cpr 三 个元件分段谐振，使电路具有串联 谐 振变 换 器 和 并联 谐 振变
高压开关电源的设计与研究
计方案。实验结果表 明该 电源结构简单， 率和可靠性高。 效
关键词
中 图 分 类 号 Ｔ ９ Ｍ１
文 献 标 识码
Ａ
高压充 电电源广泛应 用于等离 子体物理 、 高功率
激光 、 大功 率微 波 、 子速 武 器等 等精 密 电子 系统 领 粒
域。要求 电源 系统具 有 重量 轻 、 响应 速度 快 、 定 性 稳
’ ： Ｄ Ｂ ； ｉ ． Ａ 一 三
与 Ｄ ．
图 ２ 电路 拓 扑 结 构 图
Ｄ１
与普通移相全桥 电路相 比， 增加 了一个谐 振 电感 和 ４个二极 管 。变压 器原副 边 电流是 不连续 的， 电 在 流截止期 间 Ｚ Ｓ开通 是通过二 极管 Ｄ 、 ６ Ｄ 、 ８分 Ｖ ５Ｄ 、７ Ｄ
１８ ６
东堪茬 愀
２１年 期 ０ 第３ ２
高 压 开 关 电源 的设 计 与 研 究
赵 延 波
（ 龙矿 集团热 电有限公司， 山东 龙 口 ２ ５ ０ ６ ７０）
摘
要
该文分析 了高压开关电源的特 点和 电路原理 ， 设计了一种新型高压开关 电源 ， 尤其是对 重要的设计要 点进行 了深入描述， 并给 出了设
压， 会导致点晕和飞弧 ， 以在较 高的电压 运用 中通 常 所
不 考 虑输 出 电感 。
电路拓扑结构和主要工作波形如 图 ２ 图 ３ 、 。
（） ２ 变压器副边存在 较大 的分 布 电容 。变 压器 副 边 匝数多 ， 绕组之间存 在较大 的分布 电容 ， 影响开关 电 源 的工作状态 。要 么采用分 布 电容的 电路形式 ， 么 要
如图 １ 所示 。高压 电源 的输 入信 号来 自 ２０ ２ Ｖ的
毕业设计·基于DSP的高压直流开关电源的设计正文
开关电源[1]是利用现代电力电子技术，控制开关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IGBT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。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。
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。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
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MOS-FET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，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。
这样，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。
其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。
不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。
这种开关方式称为谐振式开关。
因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。
高压开关电源的设计方案
高压开关电源的设计方案
1 引言
在复印设备、医学仪器等精密电子系统中，广泛使用高电压、低电流的小功率电源[1]。
同时要求电源系统具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点。
为了上述满足精密电子系统的要求，设计制作了一种新型高压开关电源。
该电源具有稳定性好、响应速度快等优点，能广泛应用于复印设备、医学仪器等精密电子系统中。
2 电路原理
系统原理框图如图1所示。
高压电源的输入信号来自220V的交流市电，经整流滤波后与PWM脉冲调制器的输出信号一起驱动高频变压器，通过高频变压器得到的高压电源再经整流滤波后，输出直流高压。
输出反馈信号经光电隔离后反馈给脉冲调制器，通过与脉冲调制器中误差放大器的基准电压比较，控制脉冲调制器的输出占空比，以调节输出电压。
3 电路设计要点
3.1 PWM控制电路
系统采用的PWM调制器为SG3524型号[4]的芯片，电路如图2所示。
在芯片的电源信号入口端并联一电容C2构成一个软启动电路。
设计软启动电路的目的是防止在电源突然开通时产生的过大电流对芯片造成冲击。
在刚通电时，电容两端电压不能突变，它的电压随外部电源对其充电而逐渐升高，经过一段时间后，电路进入正常工作状态。
这样保证了输入电压缓慢地建立起来，确保芯片不受损坏。
输出电路的开关功率管选用MOS功率管。
由于。
一种自激式高压开关电源的设计
一种自激式高压开关电源的设计田东强;姚毅;熊永胜;张咪咪【摘要】Switching mode power supply is high efficiency and energy saving power supply. It is used in many kinds of electrical and electronic products extensively and shows the good performance characteristic. The article introduces a kind of small power switching mode power supply with self-excited mode of operation. The circuit structure is simple, which has good adaptability to the input voltage and has low output ripple and small volume.%开关电源是高效节能型电源，在多种电子电气类产品中得到广泛应用，并展现了其良好的工作特性。
文中设计了一款小功率开关电源，采用了自激式工作方式，该电路结构简单，对输入电压的变化有较好的适应能力，输出纹波低，电源体积小。
【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2012(029)006【总页数】2页(P42-43)【关键词】开关电源;自激式;小功率【作者】田东强;姚毅;熊永胜;张咪咪【作者单位】四川理工学院自动化与电子信息学院,四川自贡643000;四川理工学院自动化与电子信息学院,四川自贡643000;四川理工学院自动化与电子信息学院,四川自贡643000;四川理工学院自动化与电子信息学院,四川自贡643000【正文语种】中文【中图分类】TN860 引言开关电源的主电路拓扑结构多种多样，主要分为以下几大类：按是否隔离可分为隔离式和非隔离式，隔离式主要在变换器中应用变压器进行能量隔离传输，非隔离式主要应用电感作为储能和释放能量的载体来调节输出电压；按能量传送方式主要分为连续式和非连续式；按开关方式可分为硬开关方式和软开关方式，软开关方式不仅可降低开关的损耗，还可以降低电磁干扰，优点突出，成为主流的开关方式；按控制方式主要分为调频式、调幅式、调宽式和自激式。
高压开关电源的设计方法
高压开关电源的设计方法陈 勇 ,贺少军(中国工程物理研究院电子工程研究所 ,四川 绵阳 62190Vol 由四个整流二极管接成全桥的形式,, 600 V 32 NoFeb各项性能指标均满足要求 。
把1特别是详细研究高压大功率且可操作性不强 。
较详细地讨论了设计power switchingsupply are very little. The met hods int roduced in t ho se papers are very co mplex wit h poo r fey. Therefo re ,a simple and feasible met ho d to design t he 1 000 W switching power supply is discussed in detail. Thepower 进行全波整流112010摘 要 :目前讨论开关电源的文章较多 ,但系统介绍大功率高压开关电源的文章 ,变压器设计的资料偏少 。
这些资料所介绍的设计方法相对复杂 ,1 000 W 高压开关电源的方法 ,该方法简便可行 ,设计出来的电源工作稳定可靠 , 关键词 :高压 ;开关电源 ;变压器 ;整流中图分类号 : TM804 文献标志码 :A 文章编号 :100821194( 2010) 0120088204Design of 1 000 W High 2voltage Switching Po wer SupplyC H EN Yo ng , H E Shaojun(China Academy of Engineering Physics ,Mianyang 621900 ,China)Abstract :There are many papers discussing switching power supply ,while t ho se o n t he high2 supply designed wit h t his met hod wo rks stably and reliably ,meeting t he design requirement . Key words :high 2voltage ; switching supply ;t ransfo rmer ;co mmutate0 引言开关电源是一种把交流电变成直流电再逆变成交流电 ,通过变压器变成所需的电压后再逆变成直1 整流滤波部分开关稳压电源中输入部分的工频整流电路称为开关稳压电源的前端整流部分 ,如图 1 所示 。
一种大功率可调开关电源的设计方案
1.引言开关电源作为线性稳压电源的一种替代物出现，其应用与实现日益成熟。
而集成化技术使电子设备向小型化、智能化方向发展，新型电子设备要求开关电源有更小的体积和更低的噪声干扰，以便实现集成一体化。
对中小功率开关电源来说是实现单片集成化，但在大功率应用领域，因其功率损耗过大，很难做成单片集成，不得不根据其拓扑结构在保证电源各项参数的同时尽量缩小系统体积。
2.典型开关电源设计开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)控制IC(Integrated Circuit)和功率器件(功率MOSFET 或IGBT)构成，且符合三个条件：开关(器件工作在开关非线性状态)、高频(器件工作在高频非接近上频的低频)和直流(电源输出是直流而不是交流)。
2.1 控制IC以MC33060 为例介绍控制IC。
MC33060 是由安森美(ON Semi)半导体公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件，采用固定频率的单端输出，能工作在-40℃至85℃。
其内部结构如图1 所示[1],主要特征如下：1) 集成了全部的脉宽调制电路;2) 内置线性锯齿波振荡器，外置元件仅一个电阻一个电容;3) 内置误差放大器;4) 内置 5V 参考电压，1.5%的精度;5) 可调整死区控制;6) 内置晶体管提供200mA 的驱动能力;7) 欠压锁定保护;图1 MC33060 内部结构图其工作原理简述：MC33060 是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如(2-1)式：输出脉冲的宽度是通过电容CT 上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。
功率管Q1 的输出受控于或非门，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间输出才有效。
当控制信号增大时，输出脉冲的宽度将减小，具体时序参见如下图2.图 2 MC33060 时序图控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。
DC-DC升压开关电源设计
一、设计要求本课程要求设计一个DC-DC升压开关电源，输入低压直流信号，输出为高压直流信号。
设计要求：1、输入5V直流，输出12V、100mA直流2、在额定负载情况下，纹波的峰-峰值<=30mV3、输出尖峰电压峰-峰值<=200mV4、100mA电压下降<=30mV二、设计方案1、理论基础The boost converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。
充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。
如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
2、实际方案本课题采用驱动式开关升压方式，主要利用电容和电感的储能特性实现。
具体可以分为以下几个部分。
第一个是振源，因为是开关电路，所以需要利用高频的方波信号实现三极管的导通与截止。
然后的主放大电路用来给负载端升压，需要一个三极管和一个电感，利用电感的储能实现直流信号的输出。
由于在开关闭合的瞬间，电感上会产生巨大的瞬时电压，而且电感的充电与放电是交替进行的，所以输出不可能是一个单纯的直流信号，那么就需要一个滤波电路把交流信号滤除。
之后为了稳定输出电压，就需要一个负反馈调节电路来控制主放大电路的开关。
三、方框图四、框内电路设计1、振荡电路此部分电路是由一个555定时器构成的多谐振荡器，它的工作原理如下：555的阈值输入THR和触发输入TRI相连，由电容的端电压Uc控制。
高精度连续可调高压开关电源的设计
摘 要： 提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术，通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整，该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明，当该电源输出电压由1 kV～25 kV可调输出时，输出电压误差最大为1.6%。关键词： 高压开关电源； SG3525； 可控增益放大； AD7520
Q1、Q2为高反压MOS管，它与电容C1、C2构成逆变电路,PWM输出经驱动变压器驱动Q1、Q2。PWM输出的驱动电压在驱动变压器两端设有死区时间,有利于MOSFET管中电荷的消耗,起到保护MOSFET的作用。在Q1导通时，电源经Q1、C0、T1对C2充电，同时对电容C3放电；Q2导通时，电源对通过C1、T1、C0对C1充电，对C2放电。在一个开关周期内，高压变压器初级上形成25 kHz的交变矩形波，经过升压整流后对负载提供高压。通过调节开关管的占空比，可改变输出高压值。R3、C3、R4、C4构成吸收电路，用来吸收高频尖峰电压，达到保护MOS管的作用。为防止两个开关管导通时间不对称引起高压变压器偏磁和直流磁饱和，在电路中串入隔直电容C0来自动平衡变压器一次电压侧的直流分量。R1、R2作为平衡电阻，可使C1与C2充电电压相等[2]。2.2 控制电路设计 控制电路由PWM控制、高压采样、可控增益放大器、A/D及CPU等部分组成。2.2.1 PWM控制电路 PWM控制电路是实现电压调整的核心电路，对整机性能有较大的影响，所以采用性价比较高的SG3525，控制方式采用恒频脉宽调制。PWM控制电路。
为了实现输出电压的连续可调，系统采用可控增益放大器放大误差电压信号。通过改变可控增益放大器的增益，改变送至SG3525反馈端的电压值，从而实现输出电压的可调。 可控增益放大器由D/A转换器AD7520及运算放大器OP07组成。AD7520是10 bit CMOS 数模转换器，采用倒T形电阻网络，模拟电子开关为CMOS型，集成在芯片上。在图4所示电路中，OP07运放与AD7520组成反相比例运算放大器。根据反相比例运算放大器的特点，放大器放大倍数为式(2)所示： 3 系统软件设计
基于单片机的高压驱动电源设计
基于单片机的高压驱动电源设计
引言
压电陶瓷作为一种微位移器件，在精密工程应用领域里有着广泛的应用前景。
压电陶瓷材料的工作特性很大程度上取决于驱动电源的性能，驱动
电源必须输出稳定性好的高幅值电压，并具有较好的动态性能，可适应外界
条件的突变。
传统的高压驱动电源通常以模拟脉宽调制芯片为核心控制开关
电路、整流电路等完成稳定电压输出。
随着数字控制技术的发展，单片机、
数字信号处理器等数字芯片也逐渐参与到开关电源的设计，带来了可编程性、高集成度、高扩展性等优点。
本文提出了一种基于MC68HC9O8JK3芯片的高压开关电源，在低压（9～18 V）输入下能输出高精度频率可调输出电压，可满足压电陶瓷驱动电源的应用需求。
1 高压开关电源的设计
高压电源输入9～18 V，输出150 V方波电压，频率可控。
电路结构采用单片机控制开关电源的方式，原理框图如图1所示。
主功率回路采用准
谐振反激式开关电源拓扑结构，控制芯片为MC33O60，直流电压经H 桥逆变电路转换后得到150 V方波电压。
负载电压和电流采样信号经A/D转换后，。
一款电流可调型高压开关电源的设计
电子科学SI L I C o NL L E Y髓鍪；之会成为永久性病态或危及生命。
对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变。
国内外的研究发现，电磁波辐射对人体健康的危害与下列因素有关：功率密度，功率密度越高，辐射作用越强烈；电磁波长，波长越短，对人体影响越大；波形，脉冲波比连续波影响大：离辐射源的距离，距离与场强成反比例关系。
随着离辐射源距离的增加，辐射强度会大大减弱；照射时间，接触辐射时间越长，影响越大；周围环境，周围环境温度越高，人体对辐射反应越强烈：另外，人的生理状态、性别、年龄不同，对辐射的敏感程度亦不同，对女性和儿童的影响一般要比成年男性大一些。
最后，不同个体对电磁辐射反应也很不一样，有的人“适应”能力较强，而有的人在同样环境下则忍受不了。
四、防护措麓电磁辐射的量子能量很小，只有10叫o～l O“电子伏特，危害极大，必须要采取一定的防护措施，尤其是在常住在或工作中波发射塔周围的人员更要注意防治电磁波的危害。
(一)建筑塔式起重机防护措施1．直接防护措施此类方法适用于电压在300V P-P以下的防护。
①接地：设法将吊钩良好接地(理论上可以，但吊钩是活动部件，实际操作较难。
不灵活)。
②绝缘：操作人员戴绝缘手套，电压在200V P_P时有作用；采用环氧树脂绝缘吊钩；用绝缘物插入滑轮，隔绝吊钩；吊钩与铁扁担之间，铁扁担与钢丝绳之间用胶皮、胶布隔绝。
2．全面防护方法①用同轴电缆接地。
塔机机身与1／2波长的同轴电缆边接接地；②采用共振回路衰减装置。
从塔机臂端到塔机根部用导线连接并接入一个电容，形成共振；③采用共振线圈衰减装置。
在塔机臂上装一个大型共振线圈，以此与感应电压共振；④采用负阻抗衰减装置。
塔机接入一负阻抗安装成共振回路，形成共振；⑤逆相位衰减装置。
塔机安装一台逆相放大器，以此抵消塔上的感应电压；⑥避免塔机高度与波长匹配：调查工地附近中波的发射频率或波长；塔机高度避开任何一个中波1／4波长的1．0～1．5倍，破坏接收条件。
800w开关电源方案
800w开关电源方案一、方案概述本文介绍了一种800W的开关电源方案，该方案采用了先进的开关电源技术，具有高效率、稳定性好、可靠性高等特点。
以下将详细介绍该方案的设计原理和实施步骤。
二、设计原理1. 输入滤波电路：在开关电源输入端使用滤波电路，通过滤波电容和电感器实现对输入电压的滤波，降低输入电源的干扰和噪音，以保证电源的稳定性和可靠性。
2. 整流电路：采用整流桥整流电路将输入交流电转换为直流电，通过控制整流桥的导通，实现对输入电压的整形和调整。
3. 振荡器电路：采用谐振电路实现开关管的开关动作，通过控制开关管的导通和截止来实现对输出电压的调节。
4. 输出电路：通过控制开关管的导通和截止，实现对输出电压的稳定调节和控制。
5. 反馈电路：通过反馈电路采样输出电压，并将采样值与设定值进行比较，通过调节开关管的导通和截止来实现对输出电压的自动调节和控制。
三、实施步骤1. 选取合适的开关电源芯片：根据需求确定电源输出功率800W，选取满足要求的开关电源芯片，可以考虑主流的开关电源芯片品牌，如TI、Infineon等。
2. 绘制电源电路原理图：根据选定的开关电源芯片，绘制电源电路原理图，包括输入滤波电路、整流电路、振荡器电路、输出电路和反馈电路等。
3. PCB设计：将电源电路原理图转化为PCB设计图，进行元器件布局和连线，确保布局合理、连线通畅，减少电磁干扰。
4. 元器件选型和采购：根据PCB设计图，选取合适的元器件，并进行采购，注意选择质量可靠、性能稳定的元器件。
5. PCB制板和焊接：根据PCB设计图进行制板和焊接工艺，确保焊接质量良好，避免焊接虚焊、短路等问题。
6. 调试和测试：将焊接完成的电源进行调试和测试，验证电源的输出功率和稳定性，确保符合设计要求。
7. 产品封装和测试：根据实际需求，对电源进行封装和测试，确保产品质量和可靠性。
四、总结本文介绍了一种800W的开关电源方案，通过详细论述了设计原理和实施步骤，使读者能够了解和掌握开关电源的设计方法和技巧。
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一种高压开关电源的设计
汪 超
(湖南工程学院,湖南湘潭,411101)
摘要：针对精密电子设备中所要求的高电压、低电流的小功率电源系统，设计制作了一种高压开关电源。
并对高压电源的响应特性进行了测试。
制作出的电源系统具有体积小、稳定性好、响应速度快等特点。
关键词：高压电源；PWM脉冲调制；开关电路
中图分类号：TN86 文献标识码：A
Design of a High-V oltage Switching Power Supply
WANG Chao
(Hunan Institute of Engineering, Xiangtan, 411101, China)
Abstract: In order to satisfying the requirement of precision electronic systems for power supply systems, a high-voltage switching power supply was designed and fabricated. Its response performance was analyzed. The power supply has advantage of small volume, high reliability and fast response speed.
Key words: High-voltage power supply；PWM；Switching power circuit
1 引言
在复印设备、医学仪器等精密电子系统中，广泛使用高电压、低电流的小功率电源[1]。
同时要求电源系统具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点。
为了上述满足精密电子系统的要求，设计制作了一种新型高压开关电源。
该电源具有稳定性好、响应速度快等优点，能广泛应用于复印设备、医学仪器等精密电子系统中。
2 电路原理
系统原理框图如图1所示。
高压电源的输入信号来自220V的交流市电，经整流滤波后与PWM脉冲调制器的输出信号一起驱动高频变压器，通过高频变压器得到的高压电源再经整流滤波后，输出直流高压。
输出反馈信号经光电隔离后反馈给脉冲调制器，通过与脉冲调制器中误差放大器的基准电压比较，控制脉冲调制器的输出占空比，以调节输出电压。
图1系统原理框图
3 控制与驱动电路设计
3.1 PWM控制电路
系统采用的PWM调制器为SG3524型号[4]的芯片，电路如图2所示。
在芯片的电源信号入口端并联一电容C2构成一个软启动电路。
设计软启动电路的目的是防止在电源突然开通时产生的过大电流对芯片造成冲击。
在刚通电时，电容两端电压不能突变，它的电压随外部电源对其充电而逐渐升高，经过一段时间后，电路进入正常工作状态。
这样保证了输入电压缓慢地建立起来，确保芯片不受损坏。
输出电路的开关功率管选用MOS功率管。
由于功率管是在高频状态下工作会产生振荡。
为
了消除这种寄生振荡，应尽量减少与功率管各管脚的连线长度，特别是栅极引线的长度。
若无法减少其长度，可以串联小电阻，且尽量靠近管子栅极。
图中R3既是功率管的栅极限流电阻，又与R4一起消除功率管工作时产生的寄生振荡。
图2 PWM电路图
3.2 变压器驱动电路
高压变压器驱动电路见图3。
图3 高压变压器驱动电路
驱动电路采用单端驱动工作方式，这种电路简单、工作可靠性高。
功率管由来自SG3524芯片的信号驱动。
11、14脚的单端并联输出。
当SG3524输出高电平时，功率管导通，在电感L中储能；输出低电平时，功率管截止，导致流过电感L上的电流突然下降为零，L产生反电势。
该反电势的脉冲电压加在高频变压器的输入端，驱动变压器工作。
同时，电感L作变压器的阻抗匹配元件。
由高频变压器输出的交流电压经二极管VD2、VD3进行整流倍压后，再经C2滤波，得到高压输出。
3.3采样反馈电路
反馈回路中，对输出电压信号的取样，采用在输出端并联电阻，再将高压经电阻串联衰减的方法实现。
R3、R4、R W为电压取样反馈电阻。
电压经隔离反馈后，从SG3524芯片的1脚输入，控制占空比，进而调节输出电压，达到稳压的目的。
其稳压原理是：若输出电压偏高，采样反馈的信号也偏高，与SG3524中误差放大器的基准电压比较后的电压偏低，导致占空比的宽度变窄，引起输出电压下降；反之亦然。
R W是可调电阻，通过调节R W来调节输出电压。
4 性能测试
系统的输出电压通过取样电阻R W来调节，改变可变电阻的值可以改变输出电压。
图4是取样电阻R W为20kΩ时的输出电压波形图。
由图中可以看出，输出电压从0V上升到5kV的响应时间为
0.5s左右，电源系统具有较快的响应速度。
同时，由图（b）中的电压波形局部放大图可见，输出电压为5000V时，其最大电压波动小于5%。
(a) 输出电压响应图(b) 电压波形局部放大
图4可变电阻为20kΩ时的电压输出波形图
当R W调节至10kΩ时，电压输出如图5，此时输出电压约为2500V。
与图4（a）比较可以看出，此时高压电源的响应速度有所提高，而稳定性基本不变。
同时，由图4与图5还可以看出，输出电压与调节电阻成线性关系，高压电源具有良好的可控性
图5可变电阻为10kΩ时的电压输出波形图
5 结 论
采用单端反激式变换器，设计制作了一高压开关电源。
通过对所制作电源的性能测试可以得出，此高压开关电源具有体积小、稳定性好、响应速度快等优点。
能广泛应用于要求高电压、低电流的小型电源系统中。
本文作者创新点:
1. 在本开关电源采用的PWM调制器芯片的电源信号入口端并联一电容,构成一个软启动电路。
防止了在电源突然开通时产生的过大电流对芯片造成的冲击。
2. 本开关电源设计了一电压采样反馈电路, 对输出电压隔离反馈后, 从PWM调制器芯片输入, ,从而调节输出电压，达到稳压的目的。
3. 本开关电源具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点, 广泛使用在要求高电压、低电流的小功率电源的精密仪器电子系统中。
项目经济效益: 已应用在某医学仪器上批量生产(18万元)
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作者简介：汪超（1970-）,男（汉族），湖南醴陵人，讲师，硕士，研究方向为计算机控制、数字图象处理。
Biography：Wang Chao(1970-),Male(Han nationality), Liling,Hunan, Lecturer,Master,Research:Computer control 、Digtal image processing。