大功率开关电源设计设计()
利用PS223设计的ATX开关电源技术
利用PS223设计的ATX开关电源技术开关电源以安全、可靠为第一原则，高性能大功率ATX电源设计中应用电源管理监控芯片实现防浪涌软启动以及防过压、欠压、过热、过流、短路、过温等保护功能。
开关电源SPS(Switching Power Supply)利用现代电力电子技术，以小型、节能、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。
1 ATX电源概述与电源管理监控保护功能Intel制定的大功率(350～900 W)ATX电源规范版本是ATXl2V 2．2，+12 V采用双路输出，其中一路+12 V(A)专为CPU供电，而另一路+12 V(B)则为其他设备供电，输出到主板的接头为24针脚，以输出两组+12 V。
高性能开关电源设计为主动式功率因素校正PFC(Power Factor Correction)，采用诸如Champion公司出品的CM6800G整合型PFC／PWM控制器，为电源提供PFC及PWM功率级电路整合控制，使用诸如PS223等电源管理监控芯片提供过压、过流、过功率、低电压和短路等多重保护。
温度是影响电源设备可靠性的最重要因素，根据有关资料分析表明，过热会导致功率器件造成损坏，需要设置过热保护电路。
保护设计中的短路保护(SCP)、过载保护(OPP)是ATXl2V强制标准，在短路和各路总负载过载时触发以保护电源；过电流保护(OCP)防止电源某路输出过载；过温保护(OTP)防止电源内部过热；过压／欠压保护(OVP／UVP)用于当输出电压超过／低于标准值20～25％时触发，电源若有异常便会立刻切断输出，各路电压全部没有输出。
在接通电源的瞬间，风扇动一下就停，电源即处于保护状态。
图l为开关电源转换流程方框图，开关电源转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因子修正电路→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(DC-DC转换电路)→滤波电路→电源管理监控→输出。
大功率装置用多路输出高压隔离新型开关电源设计方案
大功率装置用多路输出高压隔离新型开关电源设计夏凌辉，吕征宇，费万民（浙江大学电力电子国家重点实验室，浙江杭州310027）摘要：基于专利技术［1］，通过设计高频交流电流源和一种特殊的输岀变压器，研制了一种用于短路故障限流器中晶闸管驱动的多输岀开关电源。
给岀了主电路拓扑结构，叙述了输岀变压器的结构及特点，分析了系统的工作原理，进行了校验电源有效性的仿真，开发了一台样机并成功应用在限流器实验装置中。
关键词：多路输岀；高压隔离；驱动电源；短路故障限流器1引言随着高压大功率电力电子装置的不断发展，串接在一起的驱动电源之间，往往需要承受极高的工作电压。
近来，多级隔离技术越来越多地被用在电路的驱动系统中，以满足高电压隔离的需要；但这同时也使得开关管的驱动电路越来越复杂。
如图1所示是一个使用在三相接地系统中的固态短路限流器。
它是由晶闸管三相整流器和一个限流电感组成的。
限流器主要被用在15kV的电力系统中。
考虑到电源电压的波动，晶闸管阻断电压限制和均压系数等因素，图1中所示限流器中的每个晶闸管阀在实际中必须要用8 个6kV等级的晶闸管串联组成。
这样在限流器中的晶闸管总数达到了64个，则至少需要有61路高压隔离驱动电源用到这些晶闸管的门极驱动中。
所以，开发一个新型的电源用作限流器中晶闸管的门极驱动电源是一项非常重要的任务。
图1 三相接地系统固态短路限流器主电路拓扑Dusan M. Raonic ［2］提出了一种晶闸管自我供能的门极驱动方式，它把一个缓冲电容作为能量存贮单元，解决了几乎每个功率开关管都存在的对隔离电源的需求。
但是，这种方式只能被用于工作在功率变换器直流侧的晶闸管和GTO的门极驱动中。
Chang Liuchen ［3］研制了一种驱动板电源用于三相逆变器中大功率IGBT的驱动，它通过一个多绕组的变压器，实现了4路相互隔离的输岀。
这种电源的缺点是随着输出路数和隔离电压的增加会导致变压器的结构很复杂，体积极庞大。
一种600V大功率开关电源的设计及实现
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ６ ０ ０ Ｖ Ｈｉ ｇ ｈ — ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎｇ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ
ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｂ ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ ，ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ— ｐ ｏ ｗｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｅ ｐ— ｕ ｐ ＤＣ－ ＤＣ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｏ ｆ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｄ ｉ ｆ ｉ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ
摘要 ： 为 了解 决 潜 艇 电力 推 进 系 统 蓄 电池 电压 低 ， 供 电难 的 问题 ， 设计 了一 套 单 个 电源 的额 定 功率 为 ５ ｋ Ｗ 的大 功 率 升 压 电源 。分 析 了全 桥变 换 器 的工 作 原理 和控 制 方 式 ， 设 计 隔 直 电容 解 决 了全 桥 变 换 器 在 实 际应 用 中 的技 术 难 题 ， 并设 计 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ缓 冲 电路 实现 了高频 的大 功率 开 关 电源 。给 出了 高频 变 压器 的设计 过 程 。 实 际应 用 证
大功率高频开关电源变压器设计与损耗分析
５ 结 束 语
通 过 对 高频 变压 器 损 耗 的分 析 计 算 ，在 设 计 中 要 充 分 考 虑 这 些 因素 ，尽 可 能解 决 高 频 开 关 电源 在 应 用 中磁 性 元 件 的 损 耗
Ｐ ： Ｒ： ＼ｏ ３ Ｗ ２× Ｉ ×０ ３ ｝ １５ ０
交 流 电 阻损 耗 ：
Ｋｆｅ＇ ￣ Ｇ Ｉ Ｋ ｃ ￣一 ， （
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（） １
时 △Ｂ＝１ Ｔ
可 得 磁 滞损 耗 的模 型 为 ：
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＝０ ５． ９
已知一次侧线圈电随：＝＝． １５ Ｒ ＩＯ ０６ ０
直 流 电 阻一 次 侧 线 圈 损耗 ：
Ｐ ＝ｘｃｌ ｚ １￣Ｗ ｃ ｆ ｄ＂ ＿ ｌ掣 ｘ０６ ２ Ｒ－ ００５
已 知二 次 侧 线 圈 电 阻 ： ｄ＝ ．０ ５ Ｒ ｃ ００ ３ ２ 直 流 电 阻二 次 侧 线 圈 损耗 ：
选 用铁 基超 微 晶 环形 铁 芯 ： Ｌ １ ０ ０ ０ ＯＮ 一 ３ ８ ４ ，该 磁 芯 的 饱 和 磁 感 应 强 度 Ｂ＝ ．５ ，剩 余 磁 感 应 强 度 Ｂ＜ ． ｒ１ Ｔ ２ ０２ Ｔ，居 里 温 度 ５ Ｏ ， 始 磁 导 率 Ｉ＞ ０ ０ 最 大 磁 导 率 ＜ ０ ０ ， 耗 Ｐ １℃ 初 ， ３ ０ ０， Ｌ ｉ ５０ ０ 损 （ ． 、０ Ｈ ） ３ Ｗ／ ｇ。 形 尺 寸 ： 径 １ Ｏ ０５ ２ ｋ ｚ ＜ ０ ｋ 外 Ｔ 外 ３ ｍｍ ， 内径 ８ ｍｍ ， Ｏ
大功率开关电源设计
大功率开关电源设计1. 引言大功率开关电源是一种能够稳定输出高功率电能的电源系统。
它在工业、通信、医疗等领域得到广泛应用。
本文将介绍大功率开关电源的设计原理、关键性能指标和具体设计步骤。
2. 设计原理大功率开关电源的设计原理基于切换电路的工作方式。
开关电源通过快速开关电路的状态，控制输入电压在输出端之间的传递。
这种工作方式能够实现高效能的电能转换和稳定的输出。
3. 关键性能指标大功率开关电源的性能主要体现在以下几个关键指标上：3.1 输出功率输出功率指的是开关电源可以稳定输出的最大功率。
设计大功率开关电源时，需要根据具体应用需求确定所需的输出功率。
3.2 效率效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
大功率开关电源的设计需考虑如何提高电能的转化效率，以达到节能的目的。
3.3 稳定性稳定性是指开关电源在不同输入电压、负载变化等工况下输出电压的波动程度。
大功率开关电源应具备良好的稳定性，以确保输出电压的可靠性和稳定性。
3.4 输出电压纹波输出电压纹波是指输出电压在工作周期内的变化量。
较小的输出电压纹波意味着电源输出更加稳定，能够满足特定应用的要求。
3.5 开关频率开关频率是指开关电源进行切换的速率。
高频开关电源具有更高的效率和较小的元件体积，但也带来了更大的电磁干扰和更高的开关成本。
4. 设计步骤设计大功率开关电源的步骤如下：4.1 确定输出功率和电压根据实际应用需求，确定所需的输出功率和电压。
4.2 选择变换器拓扑结构根据设计要求和特定应用，选择合适的变换器拓扑结构，如Boost、Buck、Buck-Boost等。
4.3 计算元件参数根据选定的拓扑结构和设计要求，计算出所需的元件参数，包括电感、电容、开关管等。
4.4 电路仿真与验证使用相关电路仿真软件对设计的电路进行验证和优化，确保其满足设计要求和性能指标。
4.5 PCB布局和布线将设计好的电路布局在PCB上，并进行合理的布线，避免信号干扰和功率损耗。
开关电源设计工艺设计
开关电源的设计及生产工艺2011-10-2313:23:51| 分类：默认分类 |字号大中小定阅第一从开关电源的设计及生产工艺开始描绘吧，先谈谈印制板的设计。
开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特别种类。
布板时须依照高频电路布线原则。
1、布局：脉冲电压连线尽可能短，此中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连结线。
脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。
输出部分变压器出端到整流管到输出电感觉输出电容返回变压器电路中 X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应防止与其余电路平行，应避开。
Y电容应搁置在机壳接地端子或FG 连结端。
共摸电感觉与变压器保持必定距离，以防止磁巧合。
如不好办理可在共摸电感与变压器间加一障蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采纳两只一只凑近整流管另一只应凑近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联成效应优于用一只大容量电容。
发热器件要和电解电容保持一定距离，以延伸整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件同意可将其搁置在进风口。
控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反应环路，在办理时要尽量避免其受扰乱、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，办理不好易出现一些想不到的不测。
下边谈一谈印制板布线的一些原则线间距：跟着印制线路板制造工艺的不停完美和提升，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题，完好能够知足大部分应用处合。
考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为0.3mm，单面板最小线间距设为0.5mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小间距设为0.5mm，可防止在焊接操作过程中出现“桥接”现象。
，这样大部分制板厂都能够很轻松知足生产要求，并能够把成品率控制得特别高，亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。
200W开关电源设计PFC双管正激
学位论文200W开关电源设计——基于双管正激变换器摘要开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能变换装置，用于交流－直流或直流—直流电能变换，通常称其为开关电源。
其功率从零点几瓦到数十千瓦，广泛用于生活、生产、科研、军事等各个领域。
开关电源的核心为电力电子开关电路，根据负载对电源提出的输出稳压或稳流特性的要求，利用反馈控制电路，采用占空比控制方法，对开关电路进行控制。
本设计的交流输入电压范围是85V～265V，输出电压24V，输出功率200W。
该设计能够同时实现输入欠压保护、输出过压保护、功率因数校正等功能。
本设计主要采用单片开关电源芯片L6562D，NCP1015和NCP1217，线性光耦合器PC817A及可调式精密并联稳压器TL431等专用芯片以及其它的分立元件相配合，使设计出的开关电源具有稳压输出功能。
主要用到的开关电源电路拓扑有BUCK电路，BOOST电路和正激电路。
关键词：开关电源，功率因数校正，电路拓扑ABSTRACTThe switching power supply is a power conversion device for AC-DC or DC-DC conversion,which is consist of switching circuits controled by duty cycle.Its power varies from a few tenths of watts to tens of kilos watts,and it is widely used in life,production,scientific research, military and other fields.The core of the switching power supply is power electronic circuit.According to the request of steay output voltage or flow characteristics of power from the load,it can use feedback control circuit with duty cycle control method to control the switching circuit. The AC input voltage of this design ranges from 85V to 265V and the output voltage is 24V,the output power 200W.The design can simultaneously realize functions of input under-voltage protection, output overvoltage protection and power factor correction. The design mainly adopts dedicated chips ,such as single switching power supply chip L6562D, the NCP1015 and NCP1217A, a linear optocoupler PC817 and adustable precision shunt regulator control TL431 ,which is matched with other discrete components to make the switching power supply with voltage regulator output function. The main switching power supply circuit topology are Buck Circuit, the Boost Circuit and a Forward Circuit.Key words：the switching power supply,power factor correction,circuit topology目录第1章开关电源简介 (1)1.1 开关电源的发展简史 (1)1.2 开关电源的发展趋势和前景展望 (1)1.3 本文的主要工作 (2)1.3.1 基本要求 (3)1.3.2 发挥部分 (3)第2章开关电源的分类和基本工作原理 (4)2.1 开关电源的分类 (4)2.2 开关电源的基本工作原理 (4)2.3 PFC原理 (5)2.4 双管正激式变换器工作原理 (6)第3章交流输入部分电路的设计与实现 (8)3.1 原理图设计 (8)3.2 元件参数与选择 (8)3.2.1 压敏电阻 (8)3.2.2 安规电容 (8)3.2.3 泄放电路 (9)3.2.4 共模扼流圈 (9)3.2.5 整流桥和滤波电容 (9)第4章基于L6562D的连续型APFC电路设计与实现 (10)4.1 L6562D功能特点及其工作方式 (10)4.2 设计要求 (10)4.3 工作原理 (10)4.3.1 概述 (10)4.3.2 FOT峰值电流模式分析 (11)4.3.3 FOT峰值电流模式的输入电流畸变 (12)4.3.4 输入电流尖峰畸变的补偿电路 (12)4.4 原理图设计 (14)4.5 参数设计 (14)4.5.1 升压电感的设计 (14)4.5.2 确定电流取样电阻 (17)第5章基于NCP1217A双管正激变换器电路的设计与实现 (19)5.1 NCP1217A功能特点 (19)5.2 设计要求 (19)5.3 原理图设计 (19)5.4 参数设计 (21)5.4.1 变压器和输出电感的设计 (21)5.4.2 确定次级侧的整流二极管 (22)5.4.3 确定输出电容器 (23)5.4.4 脉冲驱动电路的设计 (23)5.4.5 稳压反馈电路设计 (24)第6章基于NCP1015的辅助电源设计与实现 (25)6.1 NCP1015功能特点 (25)6.2 设计要求 (25)6.3 原理图设计 (25)6.4 工作原理 (25)第7章测试报告 (26)7.1 概述 (26)7.1.1 输出电压精度 (26)7.1.2 线性调整率 (26)7.1.3 负载调整率 (27)7.1.4 工作效率 (28)7.1.5 PF值 (30)7.1.6 纹波 (31)7.2 毕设完成指数 (33)7.2.1 基本要求 (33)7.2.2 发挥部分 (33)第8章调试总结 (34)8.1.1 基于NCP1654的PFC调试 (34)8.1.2 基于NCP1217A的双管正激调试 (34)8.1.3 基于L6562D的APFC电路的调试 (34)8.1.4 联调 (35)8.1.5 心得体会 (35)参考文献 (37)附录A 原理图 (38)A.1 APFC设计部分 (38)A.2 双管正激部分 (39)A.3 交流输入部分 (40)A.4 NCP1217A设计部分 (40)A.5 辅助电源设计部分 (40)附录B 器件清单 (41)B.1 交流输入部分参数 (41)B.2 辅助电源设计部分参数 (41)B.3 NCP1217A设计部分参数 (41)B.4 APFC设计部分参数 (42)B.5 双管正激设计部分参数 (42)附录C APFC电路PCB (44)附录D 双管正激电路PCB (45)第1章开关电源简介1.1 开关电源的发展简史开关电源是相对线性电源说的。
DSP的大功率开关电源的设计方案
1 .电源的总体方案
本文所设计的开关电源的基本组成原理框图，主要由功率主电路、DSP控制回路以及其它辅助电路组成。
开关电源的主要优点在“高频”上。通常滤波电感、电容和变压器在电源装置的体积和重量中占很大比例。从“电路”和“电机学”的有关知识可知，提高开关频率可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效地降低电源装置的体积和重量。以带有铁芯的变压器为例，分析如下：
DSP的大功率开关电源的设计方案
引 言:
信息时代离不开电子设备，随着电子技术的高速发展，电子设备的种类与日俱增，与人们的工作、生活的关系也日益密切。任何电子设备又都离不开可靠的供电电源，它们对电源供电质量的要求也越来越高。
目前，开关电源开关电源以具有小型、轻量和高效的特点而被广泛应用于电子设备中，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源。与之相应，在微电子技术发展的带动下，DSPDSP芯片的发展日新月异，因此基于DSP芯片的开关电源拥有着广阔的前景，也是开关电源今后的发展趋势。
图1 系统组成框图
设铁芯中的磁通按正弦规律变化，即φ= φMsinωt，则：
电流采样的原理与电压采样类似，只是在电路中要通过电流传感器将电流信号转换为电压信号，然后再进行采集。
大功率TOPSwitch开关电源的设计
【 关键词】 Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ； 大功率 ； 设计
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｎｅ ｗ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＴＯＰＳ ｗｉ ｔ ｃ ｈ Ｈｉ ｇ ｈ － ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐｐ ｌ ｉ ｅ ｓ ＧＵＯ Ｔａ ｏ
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ — ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ
２ ０ １ ３年
第 ３期
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ ＯＧ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
Ｏ机械 与电子 ０
科技信息
大功率 Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ 开关电源的设计
郭 韬 （ 中国 电子科 技集 团公 司 第 四十 一研 究所 。 安徽 蚌 埠 ２ ３ ３ ０ ０ ６ ）
０ 引言
随着 Ｐ ＷＭ技 术的不 断发 展和完善 ．开关 电源得到 了广 泛 的应 用． 以往开关 电源的设计通常采用控制 电路 与功率管相分离 的拓扑结 构． 但这种方案存在成本高 、 系统可靠性低等 问题 。 美国功率集 成公 司 （ Ｐ ０ ｗ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ０ ｎ Ｉ ｎ ｃ ． ． 以下简称 Ｐ Ｉ 公司） 开发的 Ｔ ０ Ｐ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ系列新 型 智 能高频开关 电源集成芯片很好地解决 了这些 问题 。 该系列芯片将 自 启动电路 、 功率开关管 、 Ｐ ＷＭ控 制电路及保护 电路等 集成 在一起 ， 高 密度的电路集成保证 了电源的高可靠性 ．降低 了产 品的电磁 干扰 ， 降 低了产品 的成本 ． 并且大 幅度 提高了 电源 的效 率 ， 简化 了 品的开发周期 ． 使开关 电源发展到一个新 的时 代 但由于前几代 Ｔ ｏ ｐ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ 普遍存 在输出功率受 限的不足之处 ． 使其 Ｃ Ｌ Ｘ Ｓ Ｆ Ｄ 在要求有较大输 出功率 的电源应用 中受 到很 大的限制 。针对 这种情 图１ Ｔ ０Ｐ ２ ４ ９ Ｙ封装及管脚 况． Ｐ ０ ｗ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ｓ 公 司又推 出 了 Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ的第 四代单 芯片 高压 控制管脚（ Ｃ ） ： 用 于调节 占空 比的误差放大器与电流输入脚 。 Ｉ Ｃ系列 ： Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ — Ｇ Ｘ系列。 电压检测 管脚 （ Ｌ ） ： 具 有欠压保 护 、 过压保 护 、 减少 Ｄ ｍ ａ ｘ 的线性 Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ — Ｇ Ｘ单芯 片高压 Ｉ ｃ系列 将高压 功率 Ｍ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 、 Ｐ ＷＭ 控制 、 故 障保 护和其 他控 制电路 ， 高性价 比地集成在单 片 Ｃ ＭＯ Ｓ 芯片 前馈及远程开关等功能。 外部 限流管脚（ ｘ） ： 用于外部电流限制值设置 的输入脚 。 上 其 内建特性包括 用于在启动时 消除过冲和降低元件 应力 的软启 源极管脚 （ Ｓ ） ： 将其 连接 至输出 ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ源极时可得 到高压功率 动、 减小 Ｅ Ｍ Ｉ 的频 率抖动 、 欠压保 护和过 压保护 、 可编程 限流等优异 回馈 。 特性 。 频率管脚 （ Ｆ ） ： 用于选择开关频率的输入脚 。 与Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ — Ｇ Ｘ系列其它产品一样 ． Ｔ Ｏ Ｐ ２ ４ ９ Ｙ采用了单芯片控 漏极管脚 （ Ｄ ： 高压功率 ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ漏极输 出。 制 的设计理念 ． 而且只有 很少的三 四个 外围元器件 ， 这就 使得相同设 由Ｔ Ｏ Ｐ ２ ４ ９ Ｙ构成 ２ ５ ０ Ｗ（ ４ ８ Ｖ ／ ５ ． ２ Ａ） 大功 率高效 开关 电源 的 电路 计 的电源尺寸更小 、 待机效率更高 、 系统成本更低 ， 并保持 了用途广泛 和设计简单 的特色 ． 使电源设计能为 ２ ５ ０ Ｗ 以下 的应用创造 出高性价 如 图 ２所 示 比的方案 本 文 采 用 目前 大 功 率 单 片 电源 Ｉ ｃ芯 片 ： Ｔ Ｏ Ｐ ２ ４ ９ Ｙ．具 体 分 析 了 Ｔ Ｏ Ｐ ２ ４ ９ Ｙ开 关 电源 的 工 作 原 理 ．并 详 细 介绍 了 Ｔ Ｏ Ｐ ２ ４ ９ Ｙ 型 芯片 在 大 功 率开关 电源应用中关键 电 路参数 的设计方法．并给 出了设计实例 使电源最 大输出功率达到了 ２ ５ ０ Ｗ． 对单芯 片 Ｔ Ｏ Ｐ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ在大 功率 开 关 电源 领 域 内 的 应用研究具有指 导意义
大功率直流开关电源设计毕业论文
摘要开关电源具有效率高、体积小、重量轻等显著特点。
目前世界各国都有广泛的应用，特别是对大容量高频开关电源的研究和开发已成为当今电力电子学的主要研究领域，并派生了很多新的研究方向。
本文的主要内容就是研制一种高性能、大功率直流开关电源。
本文详细分析了高性能、大功率直流开关电源的工作原理，并提出了主电路和控制电路的详细设计方案。
在此基础上，完成了整个系统的硬件电路设计和软件程序的编制，并对电源装置的硬件和软件进行了调试和修改。
在分析原理的基础上，本文从三相桥式不控整流、全桥变换器、高频变压器、滤波电路等环节对该系统的主电路进行了阐述，同时探讨了该电源系统实现大功率的解决方案，即采用多个电源模块并联运行。
本文还探讨了多个电源模块并联运行时的自动均流技术，并详细介绍了基于平均值的自动均流电路。
在电压调节环节上，详细分析了基于UC3825控制芯片的PWM控制电路。
本文研制的直流开关电源具有输出电压可调、输出电流大、纹波小等特点，而且还具有换档、远程控制等功能。
实验结果表明它基本达到设计要求，从而验证了理论分析的正确性，具有广阔的应用前景。
关键词:DC-DC变换器，开关电源，均流，高频变压器，PWM控制目录摘要 .............................................. 错误!未定义书签。
ABSTRACT ........................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 ........................................ 错误!未定义书签。
开关电源的发展及国外现状........................ 错误!未定义书签。
国内开关电源的发展及现状........................ 错误!未定义书签。
第2章系统的整体分析和选择 ........................ 错误!未定义书签。
大功率开关电源的电感参数设计
图 ３ Ｂ ｏｔ ｏｓ变换 器 等 效 电路 １ ． 工作原 理 ．２ ２ 图 １Ｂ ｃ ｕｋ变换 器 等 效 电路 １ ． 作 原 理 ．２工 １
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图 ２电 感 电流 曲线 图 在 Ｔ 的 导通 阶段 ， ０时刻 到 ｔ 时刻 ， 过 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｒ 即 ｌ 流 ｉ ｉ 在 电感 线 圈 Ｌ未饱 和 前 ， ｓ． ＝． ， 电流 ｉ呈 线性 增 加 。电 流 ｉ除 了给负 ， 载 Ｒ提 供 电 流 Ｉ 外 ， 给 电容 ｃ充 电 ， ｉ Ｉ＋ ， 为 充 电 电流 ， ｏ 还 即 Ｌ Ｏｉｉ ＝ 负 载 Ｒ两 端 的 电压 为 Ｖ 。 ｏ 在 Ｔ 截 止 阶段 ，－ ｒ ｈ ｔ时刻 ， 由于 线 圈 Ｌ中存 在 磁 场 ，ｒ 止 时 ， ．截 ｒ 为保 持 其 电流 ｉ不 变 ， 圈 Ｌ两 端 的 电压极 性 将 翻 转 。 电流 ｉ呈线 线 性 下 降 ， ｉ Ｉ 时 ，ｉ仍 可 为 电 容 ｃ提 供 充 电 电 流 ， ｉ Ｉ 时 ， 当 ＬＯ ＞ ． 在 Ｌ Ｏ 电 ＜ 容处 于 放 电状 态 ， 时 Ｉ＝ ５ ｉ为 放 电 电流 。 工 作 中 ， 、 ｏ 这 ｏ ｉ＂ ， ｉ 在 Ｉ ｖ 始终 ｏ 维持 不 变 。 如 图 ２ 示 ， 在 周 期 Ｔ 内 ， 下 降 连续 变 化 ， ｉ始终 不 为 所 ｉ ｓ 上升 但 。
２１１稳 态分 析 ．．
（ ） 满 足流 经 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｉ连 续性 的要 求 ， 析 电感 １从 分
管理 和 组织 管 理 的重 要依 据 ， 同时 也成 为 了企 业进 行 优 化技 术 和 增 式 中 ， 习项 △ａ 每 炉 喷吹 结束 后 及 时学 习 实 际数 据 ， 预测 加 效 益 的重 要理 论 支 撑 ， 学 在 并 实现 了企 业 生 产管 理 的有 效提 高。 下一 炉 ｙ Ｆ ｘ 。 －（值 ） 操作 指 令记 录和设 备 状 态记 录 ： 对 炼 钢 企业 操 作 过程 中出 现 在 人 工智 能 方法 ： 的问 题进 行 责任 确 定 和具 体 故 障分 析 时 ， 要 通 过 对 系统 操作 过 就需 此 种 方法 主要 是 科 学 家 根 据人 类 的思 维 模 式 对 机 器 进 行 模 拟 程 中记 录 的 完 整数 据 进 行 细 致 的分 析 并 以此 作 为 对机 器 和 系统 故 决 策 ， 是 在 吸取 了众 多 的 人类 生 产 经验 的过 程 中提 高 了模 型 的弹 障 的分 析 依 据 ， 而 找 出故 障发 生 的原 因 ， 它 进 由相 关 的技 术人 员 进 行 性 ， 一 定 意义 上 弥补 了传统 的生产 模 型不 足 。 在 故 障 分析 找 出解 决 的 方法 ， 免在 以后 的操 作过 程 中出现 相 类 似 的 避 ４ 管 理功 能 ． ５ 问题 ， 着时 间 的推 移 ， 产 的故 障也 会相 应 的 减少 。 随 生 企 业 的 炼 钢生 产 管 理 的 过 程 主要 就 是 信 息 收集 和物 流 相 结 合 ５结 束语 的生 产 过 程 ， 了达 到 理 想 的 生产 过 程 管 理 ， 必 须 重 视 信 息 和物 为 就 通过 对使 用 该项 技 术 的 企业 进 行 跟踪 调 查 ， 们 发现 了此项 技 我 流 的收 集 和管 理 ， 用 转 炉动 态 炼 钢 的过 程 中要使 用 强 大 的 信息 术 与 其他 技 术相 比具 有很 多 的优 点 ： 学 的设 计 、 装 合 理 、 能 齐 在使 科 安 功 采集系统 ， 做好信息处理工作 ， 以达到实现过程级控制。 这一功能主 全 等 ， 作 的过 程 中实 现 了企 业 对 过 程 级 控制 的完 成 ， 在工 促进 了产 要 侧 重 两个 方 面 ： 量 的 增加 ， 证 了产 品的 质量 。这 项技 术 不 仅 可 以在 本行 业 使 用也 保 炼钢企业必须具备了高速的网络系统 ， 对于数据 的采集能够实 可 以被 用 于其他 行 业 。 我们 在 发现 其 优点 的 同时 也 看到 了其在 生 产 现 完 整 的收 集 ，可 以通 过 网络 传 输 到 企业 内部 生 产 管 理 的局 域 网 过程中的问题 ， 比如在操作 系统中对某些设备的控制方面还有待修 上 ， 行 系 统 的收 集 整 理 。炼 钢 厂 ４ 炉 系 统包 括 三 个 子 系统 ： 进 ＃转 转 正和提高。我们需要在实际的生产过程中善于发现问题 ， 以实现企 炉本 体 子 系统 ， 炉煤 气 回收子 系 统 ， 余 热利 用 子 系统 。 过对 业 利 益 最大 化 为 目标 ， 断 的完 善 该系 统 。 转 转炉 通 不 网络传输收集的数据进行整合和分析可以成为企业 内部进行优化
大功率低压大电流开关电源的设计-设计应用
大功率低压大电流开关电源的设计-设计应用? 本文介绍了一种大功率低压大电流开关电源的设计方案，该电源满载输出功率为60kW（5000AP12V），采用软开关移相全桥控制方式，实现了零电压软开关；控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案，实现了输出稳压稳流的自动切换，提高了输出性能；采用多个变压器串并联结构，使并联的输出整流二极管之间实现自动均流；设计并使用了容性功率母排，减小了系统中的振荡，减小了功率母排的发热，达到了令人满意的实验结果。
1 引言在电镀行业里，一般要求工作电源的输出电压较低，而电流很大。
电源的功率要求也比较高，一般都是几千瓦到几十千瓦。
目前，如此大功率的电镀电源一般都采用晶闸管相控整流方式。
其缺点是体积大、效率低、噪音高、功率因数低、输出纹波大、动态响应慢、稳定性差等。
本文介绍的电镀用开关电源，输出电压从0~12V、电流从0~5000A 连续可调，满载输出功率为60kW.由于采用了ZVT软开关等技术，同时采用了较好的散热结构，该电源的各项指标都满足了用户的要求，现已小批量投入生产。
2 主电路的拓扑结构鉴于如此大功率的输出，高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构，整个主电路如图 1 所示，包括：工频三相交流电输入、二极管整流桥、滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC 滤波器等。
隔直电容Cb 是用来平衡变压器伏秒值，防止偏磁的。
考虑到效率的问题，谐振电感LS 只利用了变压器本身的漏感。
因为如果该电感太大，将会导致过高的关断电压尖峰，这对开关管极为不利，同时也会增大关断损耗。
另一方面，还会造成严重的占空比丢失，引起开关器件的电流峰值增高，使得系统的性能降低。
图1 主电路原理图3 零电压软开关高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS 控制方式，采用Unitrode 公司生产的UC3875N。
超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关，滞后桥臂在75 %以上负载范围内实现了零电压软开关。
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。
1000W大功率开关电源设计方案
1000W大功率开关电源设计第1章开关电源的基本原理开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
1.1 开关电源的组成与工作原理1.1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理可以用图1-1进行说明。
图中输入的直流不稳定电压U经开关S加至输入端，S为受控开关，是一个受脉冲控制的开关调i整管。
开关S按要求改变导通或断开时间，就能把输入的直流电压U变成i矩形脉冲电压。
这个脉冲电压经过滤波电路进行平滑滤波就可得到稳定的直流输出电压U。
o（a）原理电路O O Ot（b）波形图图1-1开关电源工作原理定义脉冲占空比如下：Tt D on = （1-1） 式中，T 表示开关S 的开关重复周期：on t 表示开关S 在一个开关周期中的导通时间。
开关电源直流输出电压o U 与输入电压i U 之间具有如下关系：D U U i o = （1-2）由上面两式可以看出：（1）若开关周期T 一定，改变开光S 的导通时间on t ，即可改变脉冲占空比D ，达到调节输出电压的目的，这种保持T 不变而只改变on t 来实现占空比调节的方式，称为脉冲宽度调节（ＰＷＭ）。
由于ＰＷＭ式的开关频率固定，输出滤波电路比较容易设计，易实现最优化，因此ＰＷＭ式开关电源用的较多。
（2）若保持on t 不变，利用改变开关频率Tf 1=来实现脉冲占空比调节，从而实现输出直流电压o U 稳压的方式，称为脉冲频率调制（ＰＦＭ）。
由于开关频率不固定，所以ＰＦＭ方式的输出滤波电路的设计不易实现最优化。
（3）既改变on t ，有改变T ，从而实现脉冲占空比的调节的稳压方式，称为脉冲调频调宽方式。
在各种开关电源中，以上三种脉冲占空比调节方式均有应用。
1.1.2 开关电源的构成开关电源由以下四个基本环节组成（如图1-2）：（1）DC/DC 变换器：用以进行功率变换，是开关电源的核心部分。
毕业设计 基于IGBT的大功率开关电源设计
1 前言电源是各类电子设备的重要组成部分，没有一部高质量的电源，难以保证电子设备的正常工作，由于高频开关电源在重量、体积和效率等方面是线性电源无可比拟，因此在许多领域中得到广泛应用。
线性电源和开关电源各有自己的特点，线性电源的特点是稳定性好、可靠性高、输出电压精度高、输出纹波电压小。
它的不足之处是要求采用工频变压器和滤波器，它们的重量和体积都很大，并且调整管的功耗较大，使得电源的效率大大降低。
相对于线性电源来说，开关电源具有效率高，可靠性和稳定性较好，体积小，重量轻的优点，它对供电电网电压的波动不敏感，在电网电压波动较大的情况下，仍能维持较稳定的输出，因此，开关电源更能满足现代电子设备的要求。
近些年来，由于新型功率器件和开关集成稳压器的出现，以及电力电子变换技术的进步，使开关电源又有了长足发展。
绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管，因此，可以把其看作是MOS输入的达林顿管。
它融和了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点，又具有双极型器件容量大的优点，因而在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。
本系统采用门极可关断功率全控式电力电子器件IGBT，改变其负载两端的直流平均电压的调制方法采用脉冲调宽的方式，即主开关通断的周期保持不变，而每次通电时间可变。
由于IGBT工作在高频与高电压、大电流的条件下，使得它容易损坏，另外，电源作为系统的前级，因为受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大，故IGBT 的可靠性直接关系到电源的可靠性。
因而对IGBT的保护设计是电源设计时需要重点考虑的一个环节。
本次设计采用富士公司的EXB841驱动芯片，利用其单电源，模块化，过流检测，保护软关断等优点，通过单片机控制实现大功率开关电源电路的设计。
2.1 方案论述2.1.1方案一图2.1 开关电源电路框图交流电压经过EMI滤波及整流滤波后，得到直流电压加到半桥变换器上，用TLP250去驱动功率IGBT管。
基于SG3525的大功率开关电源研发方案分享
基于SG3525的大功率开关电源研发方案分享
大功率电源在最近几年中，研发速度有了明显的加快和提升。
为了方便各位工程师在进行大功率电源新产品研发时的参考，我们今天将会为大家分享一种基于SG3525的大功率开关电源研发方案，大家一起来看看吧。
在这种基于SG3525的大功率电源设计方案中，电源模块采用半桥式功率逆变电路，其功率主电路如下图图1所示：
图1 功率主电路原理图
从图1所提供的大功率开关电源功率主电路原理图中，我们可以看到，在该电路系统中主要采用了三相交流电经EMI滤波器滤波方案，这种设计大大减少了交流电源输入的电磁干扰，同时还防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。
再经过桥式整流电路、滤波电路变成直流电压加在P、N两点间。
P、N之间接入一个小容量、高耐压的无感电容，起到高频滤波的作用。
半桥式功率变换电路与全桥式功率变换电路类似，只是其中两个功率开关器件改由两个容量相等的电容C1和C2代替。
在实际的应用和调试过程中，为了能够进一步提高该电源系统中的电容容量以及耐压程度，该系统中的电容C1和C2往往采用由多个等值电容并联组成的电容组。
C1、C2的容量选值应尽可能大，以减小输出电压的纹波系数和低频振荡。
由于对体积和重量的限制，C1和C2的值不可能无限大，为使输出电压的纹波达到规定的要求，该电容值有一个计算公式，即：
在上述计算电容值的公式中，参数IL为输出负载电流，参数VL为输出负。
一种应用软开关技术的大功率开关电源的设计
一种应用软开关技术的大功率开关电源的设计摘要：开关电源随着输出功率的提升无疑会导致开关管所承受的电压或电流增加，如果仅仅使用普通的脉宽调制技术，那么将会导致开关管的开关损耗大幅度的增加。
在硬开关环境下，传统开关器件的电磁干扰与开关损耗也较大，而软开关的出现就有效解决了这一问题。
软开关技术的发展，使开关损耗以及开关噪音都大大减少，电路的效率也有了很大的提高。
基于此，文章就一种应用软开关技术的大功率开关电源的设计进行分析。
关键词：软开关技术；大功率开关电源；设计方法1 软开关技术的工作原理软开关是以硬开关为基础的，是对传统硬开关的继承与改善。
和硬开关不同，软开关增加了一些谐振器件，包括小电感、电容等。
新增加的谐振器件构成了辅助换流网络，开关的条件也因此得到了很大的改善。
硬开关不仅会造成开关损耗，还会产生噪音，但随着开关条件的改善，这一问题也得到了妥善解决。
在软开关技术的支持下，开关损耗以及开关噪音都大大减少，电路的效率也因此有了很大的提高。
软开关主要包括两个方面，一是软开通，二是软关断。
软开通开关又可以称之为零电压开关，而软开断开关就是零电流开关，在运行过程中，一般先将电压下降到零，再将电流提升至通态值，这是理想的软开通过程。
理想的软开关过程是不会产生开关损耗与开关噪音的，符合低碳、节能、环保的要求。
2 软开关技术的分类2.1 谐振变换器谐振变换器的实质是负载谐振变换器，最早被提出来是在上世纪七十年代。
在标准脉宽调制变换器上附加谐振网络就会得到谐振变换器。
根据谐振元件的不同谐振方式，可以将谐振变换器分为串联皆振和并联谐振两大类变换器。
它的工作原理就是通过负载的谐振与谐振网络，调整经过开关元件的电压或电流，成为正弦波形，使开关元件在电流过零开通，在电压过零时关断，从而实现软开关的过程。
2.2 准谐振变换器和多谐振变换器上世纪八十年代初期，李泽元教授在美国的UPEC和众多研究人员一起研究提出了谐振开关。
大功率开关电源设计
2016届毕业设计方案课题名称：《大功率开关电源的设计》所在学院牵引与动力学院班级动车134班姓名李升学号 ************指导老师2016届毕业设计任务书一、课题名称：多路输出单端反激式开关电源设计二、指导老师：邓小木三、设计内容与要求：1、课题概述:开关电源是通过控制开关晶体管开通和关断时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。
开关电源被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。
开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低，电源效率可达80%一90%，比普通线性稳压电源效率提高近一倍。
本课题是设计多路输出单端反激式开关稳压电源。
主电路采用多路输出单端反激变换器结构，采用控制芯片UC3844实现电压电流双闭环控制，系统工作频率在50kHZ，输出+/-5V/0.5A（共4路），+/-12V/1A,，24V/1A 共7路隔离的电压。
2、设计内容与要求：1. 设计任务1）多路输出高频开关变压器设计；2）UC3844外围电路设计；3）开关电源保护电路设计；4）用PROTEL DXP绘制电路原理图，并制作PCB；5）开关电源焊接、调试；2．技术指标1）开关电源的输入电压：AC 185~250V2）开关电源输出电压及电流：+/-5V/0.5A（共4路），+/-12V/1A,，24V/1.5A3）开关电源的开关频率：50kHZ4）开关电源的效率：≥80%四、设计参考书1）张占松，蔡宣三．开关电源的原理与设计[M]，北京：电子工业出版社，2004．2）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，2006． 3）黄继昌．电源专用集成电路及其应用[M]，北京：人民邮电出版社，2006．4）王增福，李昶，魏永明．新编常用稳压电源电路[M]，北京：电子工业出版社，2006． 5）黄俊，王兆安．电力电子变流技术[M]，北京：机械工业出版社，2006．五、设计说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要(200-400字左右，中英文)4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。
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大功率开关电源设计设计（）1000W大功率开关电源设计摘要随着电源技术的不断发展，开关电源作为一种新型电源设备得到了广泛的认可和应用。
伴随着这种趋势，人们也在期待着开关电源的大功率化。
本文从大功率开关电源的方向着手设计，分析了开关电源的组成与工作原理，了解了开关电源的主要结构、辅助技术以及开关器件的选择与驱动等方面。
从而掌握了开关电源的相关知识，理解了人们对大功率开关电源的迫切需求。
此外，本文最后提到了蓄电池的充电技术，这是因为时代的高速运转，使得快速充电技术应运而生。
因此作为一名电源工作者，应当有所了解。
关键词：开关电源，大功率，快速充电DESIGN OF 1000W SWITCHING HIGH-POWER SUPPLYABSTRACTWith the continuous development of power technology,switching power supply is a new type of power equipment that has been widely recognized and applied.Along with this trend,people in high power switching power supply of look forward to.The article from the switching power supply design directions,analyzed the composition and working principle of switching power supply,the main structure of switch power supply,assistive technology and the choice of switching device and drive etc..To master the related knowledge of switching power supply,understand the urgent demand of high-power switching power supply of the people.In addition,the last mentioned charging battery,this is because the high running times,makes the rapid charging technology emerge as the times require.Therefore as a power worker,I should be aware of it.KEY WORDS:Switching power supply，High-power，Fast charging目录前言 (1)第1章开关电源的基本原理 (2)1.1 开关电源的组成与工作原理 (2)1.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的构成 (3)1.1.3 开关电源的特点 (4)1.2 开关电源的主要类型 (5)1.2.1 控制方式 (5)1.2.2 连接分类 (6)1.2.3 输出取样方式 (6)第2章系统分析和选择 (7)2.1 开关电源系统概述 (7)2.2 DC/DC变换器的选择 (8)2.2.1 硬开关式全桥变换器 (8)2.2.2 谐振式全桥变换器 (9)2.2.3 移相式全桥变换器 (10)2.3 控制电路的设计 (10)2.4 整流滤波电路的设计 (12)2.4.1 输入整流滤波回路 (12)2.4.2 输出整流滤波回路 (12)第3章开关电源主电路的设计 (13)3.1 开关电源的设计要求 (13)3.2 电路结构框图 (13)3.3 输入整流滤波电路 (15)3.3.1 整流桥电路 (15)3.2.2 输入整流电容 (16)3.3.3输入滤波电感 (17)3.4 逆变电路的设计 (17)3.4.1 功率转换电路 (17)3.4.2 确定电路工作频率 (17)3.4.3 高频变压器的计算 (17)3.4.4 高压开关管的选择 (21)3.4.5 隔直电容b C的选择 (22)3.5 输出整流滤波电路 (22)3.5.1 输出整流二极管 (23)3.5.2 输出滤波电感 (23)3.5.3 输出滤波电容 (23)第4章控制电路的设计 (25)4.1 PWM集成控制器的基本原理 (25)4.2 高速脉宽调制器UC3825 (25)4.2.1 主要特点 (25)4.2.2 极限参数 (26)4.2.3 内部工作原理 (26)4.3 UC3825的调试 (30)4.4 反馈电路的设计 (32)4.5 保护电路的设计 (33)4.5.1 软启动电路的设计 (33)4.5.2 过流过压保护 (34)4.6 均流电路的设计 (36)4.6.1 均流电路的简述 (36)4.6.2 开关电源并联系统的常用均流方法 (37)4.7 辅助电源 (38)第5章对蓄电池充电的认识 (40)5.1 蓄电池充电的理论基础 (40)5.2 蓄电池的常规充电法 (40)5.2.1 恒压充电方式 (41)5.2.2 恒流充电方式 (41)5.3 蓄电池的快速充电方式 (41)5.3.1 脉冲式充电法 (42)5.3.2 REFLEXTM充电法 (42)结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。
在信息时代，各行业的迅猛发展对电源产品提出了更多、更高的要求，如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、安全等，这就迫使电源工作者在电源的研发过程中不断探索，寻求各种相关技术。
做出最好的电源产品。
开关电源是一种新型电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高、能耗低、使用方便。
开关电源技术作为电力电子学的一个重要组成部分，目前在国内的相关资料较少，使得在一定程度上影响了这一新技术在我国的推广和应用。
然而近年来，伴随大量电源工作者的辛苦研发工作，开关电源在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电路中得到了广泛应用。
本文通过对开关电源基本原理的分析，提出了大功率开关电源的主电路和控制电路的设计方案，并完成了开关电源的硬件电路部分的设计。
本次论文主要分析了开关电源的桥式整流、滤波回路、PWM集成控制部分等的分析。
本文在编写过程中，我们参考了各种文献资料和期刊论文，对我的帮助很大，对此，向这些文献作者表示感谢。
第1章开关电源的基本原理开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
1.1 开关电源的组成与工作原理1.1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理可以用图1-1进行说明。
图中输入的直流不稳定电压U经开关S加至输入端，S为受控开关，是一个受脉冲控制的开关调i整管。
开关S按要求改变导通或断开时间，就能把输入的直流电压U变成i矩形脉冲电压。
这个脉冲电压经过滤波电路进行平滑滤波就可得到稳定的U。
直流输出电压o（a）原理电路O O O（b）波形图图1-1开关电源工作原理定义脉冲占空比如下：Tt D on = （1-1） 式中，T 表示开关S 的开关重复周期：on t 表示开关S 在一个开关周期中的导通时间。
开关电源直流输出电压o U 与输入电压i U 之间具有如下关系：D U U i o = （1-2）由上面两式可以看出：（1）若开关周期T 一定，改变开光S 的导通时间on t ，即可改变脉冲占空比D ，达到调节输出电压的目的，这种保持T 不变而只改变on t 来实现占空比调节的方式，称为脉冲宽度调节（ＰＷＭ）。
由于ＰＷＭ式的开关频率固定，输出滤波电路比较容易设计，易实现最优化，因此ＰＷＭ式开关电源用的较多。
（2）若保持on t 不变，利用改变开关频率Tf 1=来实现脉冲占空比调节，从而实现输出直流电压o U 稳压的方式，称为脉冲频率调制（ＰＦＭ）。
由于开关频率不固定，所以ＰＦＭ方式的输出滤波电路的设计不易实现最优化。
（3）既改变on t ，有改变T ，从而实现脉冲占空比的调节的稳压方式，称为脉冲调频调宽方式。
在各种开关电源中，以上三种脉冲占空比调节方式均有应用。
1.1.2 开关电源的构成开关电源由以下四个基本环节组成（如图1-2）：（1）DC/DC 变换器：用以进行功率变换，是开关电源的核心部分。
DC/DC 变换器有多种电路形式，其中控制波形为方波的PWM 变换器以及工作波形为准正弦波的谐振变换器应用较为普遍。
（2）驱动器：开关信号的放大部分，对来自信号源的开关信号放大、整形，以适应开关管的驱动要求。
（3）信号源：产生控制信号，由它激或自激电路产生，可以是PWM 信号，也可以是PFM 信号或其他信号。
（4）比较放大器：对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，达到稳定输出电压的目的。
图1-2开关电源基本组成框图除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动电路、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等。
开关电源与线性电源相比，输入的瞬态变换比较多地表现在输出端，在提高开关频率的同时，由于反馈放大器的频率特性得到改善，开关电源的瞬态响应指标也能得到改善。
负载变换瞬态响应主要由输出端LC滤波器的特性决定。
所以可以通过提高开关频率、降低输出滤波器LC的值的方法改善瞬态响应特性。
1.1.3 开关电源的特点开关电源具有以下特点：（1）效率高。
开关电源的功率开关调整管工作在开关状态，所以调整管的功耗小、效率高。
调整管的效率一般为80%~90%，高的可达90%以上。
（2）重量轻。
由于开关电源省掉了笨重的电源变压器，节省了大量的漆包线和硅钢片，所以电源的重量只是同容量线性电源的1/5，体积也大大缩小。
（3）稳压范围宽。
开关电源的交流输入电压在90~270V范围变化时，输出电压的变化在±2%以下。
合理设计电路还可使稳压范围更宽，并保证开关电源的高效率。
（4）安全可靠。
在开关电源中，由于可以方便地设置各种形式的保护电路，所以当电源负载出现故障时，能自动切断电源，保护功能可靠。
（5）元件数值小。
由于开关电源的工作频率高，一般在20KHz 以上，所以滤波元件的数值可以大大减小。
（6）功率小。
功率开关管工作在开关转台，其损耗小；电源温升低，不需要采用大面积散热器。
采用开关电源可以提高整机的可靠性和稳定性。
1.2 开关电源的主要类型下面从电路的控制方式和输出取样方式两方面对开关电源做一大致分类。