开关电源论文资料-最终
开关电源的设计毕业论文
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。
毕业论文 开关电源设计
摘要开关电源因其具有稳压输入范围宽、效率高、功耗低、体积小、重量轻等显著特点而得到了越来越广泛的应用，从家用电器设备到通信设施、数据处理设备、交通设施、仪器仪表以及工业设备等都有较多应用，尤其是作为便携式产品的电池提供高性能电源输出，比其他结构具有不可超越的优势.开关电源的稳定性直接影响着电子产品的工作性能,误差放大器是直流开关电源系统中电压控制环路的核心部分，其性能优劣直接影响着整个直流开关电源系统的稳定性，因而对高性能误差放大器的分析是本论文的主要研究目标。
本文误差放大器的分析基于Buck型DC-DC转换器,从系统稳定性、负载调整率及响应速度要求的角度出发，首先对该款Buck型DC-DC转换器的系统电压控制环路进行小信号分析，并对控制环路进行了零极点分布分析，确定环路补偿策略。
最后基于系统级来分析误差放大器.关键词：开关电源；Buck型DC—DC转换器；误差放大器。
AbstractDue to their merits of wide input range，high efficiency, small in size and light in weight ect, switching power supplies are gaining more and more application areas in today’s modern world，ranging from domestic equipments to sophisticated communication and data handling systems，especially in portable devices, they have unsurpassable advantages。
The rapid development of products in corresponding application areas requires the power supplies to have better performances. The robustness of switch—mode power supplies directly affect the performance of electronic devices。
电子设计毕业设计-开关电源论文资料-
目录1 前言 (1)2．总体方案设计 (2)** 方案一 (2)** 方案二 (3)**方案选择 (4)3．单元模块设计 5**单元模块功能介绍 (5)**辅助电源部分设计 (5)**主要电源部分设计 (6)**保护电路部分设计 (7)**继电器驱动部分设计 (7)**输出电压比较部分设计 (8)**编码译码部分设计 (9)**电路设计及参数计算 (10)**特殊器件介绍： (11)**各单元模块连接 (16)4．系统调试及结果分析175．设计总结 (17)【参考文献】 (18)6 系统原理图 (19)1前言可以说，有电器的地方就有电源。
所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。
现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。
这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。
大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。
完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。
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其调整管工作在线性放大区，这种稳压电源的最主要的缺点是变换效率低，一般只有35%~60%左右。
开关稳压电源的开关管工作在开关状态，其主要的优越性就是变换效率高，可高达70%~95%。
目前，计算机、通信设备、雷达、电视及家用电器等现代电子设备中的稳压电源已基本采用了开关稳压电源，因此，下面将介绍开关稳压电源的设计。
2．总体方案设计** 方案一该方案是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，由于稳压器当输入电压固定时只能在它的电压差范围内调节输出电压，、所以要在调出电压差的范围时自动调档，这是通过两个比较器将输出电压和基准电压进行比较，再通过计数器的计数功能控制继电器控制器的输入情况来判断输出电压的大小在哪个范围，然后进行自动调档。
毕业设计论文(开关电源)
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
UC3842开关电源毕业论文
UC3842开关电源毕业论文目录第一章开关电源概述第一节开关电源的产生与发展第二节隔离式高频开关电源第三节开关电源所用的术语第二章输入电路第一节电压倍压整流技术第二节输入保护器件第三节输入阳间电压保护第三章隔离单端反激式变换器电路第一节单端反激式变换器电路中的开关晶体管第二节单端反激式变换器电路中的变压器绕组第四章 UC3842的原理及技术参数第一节原理与特点第二节工作描述第三节技术参数第五章 UC3842常用的电压反馈电路的选用第一节概述第二节 UC3842常用的电压反馈电路2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入2.3 采用线性光偶改变误差放大器的输入误差电压2.4 结语第六章UC3842在开关电源电路的应用第一节UC3842 组成的开关电源电路1.1 启动过程1.2 稳压过程1.3 过流保护原理1.4 过压保护原理1.5 开关管保护电路1.6 设计中的注意事项第二节显示器开关电源电路2.1 特点2.2 采用开关稳压电源激励行输出的优缺点如下：2.3 UC3842在显示器电路的应用第七章电源市场的概况第一节直流稳压电源(出口)购市场概况第二节开关电源的市场概况参考文献开关电源概述第一节开关电源的产生与发展随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。
显然，那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。
取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源。
隔离式开关电源的核心是一种高频电源变换电路。
它使交流电源高效率地产生一路或多路经调整的稳定直流电压。
早在70年代，随着电子技术的不断发展，集成化的开关电源就已被广泛地应用于电子计算机、彩色电视机、卫星通信设备、程控交换机、精密仪表等电子设备。
这是由于开关电源能够满足现代电子设备对多种电压和电流的需求。
随着半导体技术的高度发展，高反压快速开关晶体管使无工频变压器的开关电源迅速实用化。
开关电源毕业论文
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
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
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。
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开关稳压电源摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC 电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。
系统主要由整流滤波电路，DC-DC 变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。
开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A 转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D 采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。
系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC 变换效率高等特点。
此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。
关键字：DC- DC ，整流滤波，脉宽调制，A/D 采集，D/A 转换Abstract ：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A /D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback.Keyword ：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a ，D/Aconverting一、 方案论证图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。
隔离变压器整流滤波1脉宽调制（PWM ）功率推动电路(MOSFET)过流保护光电隔离电压取样及调整整流滤波2单片机LCD 键盘D/A 转换A/D 转换电流取样电流放大开关变压器电压取样直流输出-25.4V~220V~18V显示部分控制回路电路电源图1 开关电源系统结构图显示1. DC-DC 主回路拓扑结构主回路拓扑结构分为隔离式和非隔离式两种。
非隔离式拓扑结构(图2所示)，只能获得低于输入电压的输出电压，而隔离式单端反激式拓朴结构(图3所示)的输入端与输出端电气不相通，通过脉冲变压器的磁偶合方式传递能量，确保当开关管导通，驱动脉冲变压器原边时，变压器付边不对负载供电，即原/付边交错通断。
其优点就是路电结构简单，适用于 200W 以下的电源且多路输出交调特性相对较好。
故我们讯用隔离式的拓扑结构。
TDC RL++__UoUiUbD1D2D3CRTLN1N2N3++__Uo UiUb图2非隔离式拓扑结构 图3 隔离式单端反激式拓朴结构2. 控制方法及实现方案方案一：采用脉冲频率调制PFM (Pulse Frequency Modulation)的控制方式，其特征是固定脉冲宽度，利用改变开关频率的方法来调节占空比。
输出电压的调整范围大，但要求滤波电路必须在宽频带下工作。
方案二：采用脉冲宽度调制PWM (Pulse Wildth Modulation)的控制方式，其特征是固定开关的频率，通过改变脉冲宽度改变占空比,控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
基于上述考虑及题目的具体要求，我们选用PWM 调制方式。
3．提高效率的方法及实现方案针对于提高效率的问题，我们想出了两种方案。
方案一：降低开关变压器次级的输出整流管VD 2的损耗，进而提高变换效率。
可以选择肖特基二极管，其正向传输损耗低，而且不存在快回复整流管的反向回复损耗。
方案二：使震荡器频率与开关变压器的频率相匹配，可以提高效率。
采用RC 震荡电路可以改变震荡频率，使之与开关变压器的频率相匹配，达到提高变换效率的目的。
二、电路设计与参数计算1. 主回路器件的选择及参数计算 (1) 开关电源集成控制器相比于其他芯片，UC3843外电路接线简单，所用元器件少，且性能优越，成本低，驱动电平非常适合于MOS 场效应管。
(2) 推动功率管选择推动电路选择功率MOSFET 场效应管，因为功率晶体管是电流驱动，场效应管是电压驱动，而且开关速度快，对温度不敏感。
本设计需输出的最大功率为90W 左右，同时输入电压为18V 左右，故本设计采用P60NF06型MOSFET 场效应管。
(3) 开关变压器的设计开关变压器是一种以隔离方式传输能量的电抗器，和功率MOSFET 管串联而成。
电流临界连续时原边电感：ηso ON T P T U Lm in 2m ax2m in 1m in12=，其中U imino 为变压器原边输入的最小直流电压，T s 为开关周期，P 为输出功率，η为变换效率。
开关变压器磁芯气隙为：8200102-⨯=B S K T P C S ημδ,B 为铁芯工作磁感应强度，S C为铁芯截面积，K 为最小输出功率与额定输出功率之比。
原边绕组匝数为CS L N 081110μδ⨯=原、副边绕组匝数比为()()D ON i ON U U T T U T N N n+-==02m ax m in m ax 2112,U D 为输出整流二极管压降、U O2为副边绕组，N 2为输出电压。
同理可求得其他匝数比。
磁芯型号 EE12 初级电感量 **变压器气隙 .58 变压器初级匝数**变压器次级匝数 **晶体管耐压**晶体管电流**2．控制电路设计与参数计算控制部分由UC3843产生的PWM 波控制MOSFET 管的开关状态，由于MOSFET 管的开关状态使开关变压器的初级线圈产生交变电压，开关变压器的次级通过整流滤波电路输出所需的直流电压，同时通过TL431电压调整电路控制光耦回路，返回到UC3843的电压检测端，使之达到稳压。
UC3843的工作频率KHz C R f TT 2.1710110172.172.184=⨯⨯⨯=⨯=-3．效率的分析及参数计算(1) I O =2A ，当U 2从15V 到21V 时，电压调整率%10022⨯-=U U U S O U。
(2) U 2=18V ，I O 从0A 到2A 时，负载调整率%1002'⨯-=U U U S O O U(3)DC-DC 变换器效率INP P 0=η,其中O O O I U P =,IN IN IN I U P =。
4．保护电路设计与参数计算本设计具有两级保护功能：单片机软件控制保护和UC3843自带保护功能。
(1)在电源输出端，单片机利用电流传感器对电流进行取样，经过LM324放大器的放大作用后，被送入AD 采集芯片AD1543中，转换成数字信号，单片机进行检测，当电流大于设定值时，单片机控制继电器断开负载，以保证电源的正常工作。
(2) UC3843正常工作时，检测电阻R S 峰值电压由内部误差放大器控制，满足SC S R VU I 34.1-=,其中为U C 为误差放大器的输出电压， I S 为检测电流。
UC3843的内部电流测定比较器反相输入端箝位为1V ，最大限制电流I S =1V/ R S 。
在R S 和3脚之间，用R 、C 组成一小的滤波器，用于抑制功率管开通时产生的电流尖峰，其时间常数近似等于电流尖峰持续时间。
当动作电流超过2.5A 时，电源能自动断开负载，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。
5．数字设定及显示电路的设计如图所示，单片机检测键盘，并把键值送给DA 转换芯片MAX504, 12位的数字信号被转换成模拟信号，送到电压调整部分，进而设定输出电压。
单片机实时利用TLC1543芯片进行AD 采集，将采集到的电压信号转换成12位数字信号，并送到数码管进行显示。
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST 9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND 20P2.0(A8)21P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28PSEN 29ALE/PROG30EA/VPP 31P0.7(AD7)32P0.6(AD6)33P0.5(AD5)34P0.4(AD4)35P0.3(AD3)36P0.2(AD2)37P0.1(AD1)38P0.0(AD0)39VCC 40AT89C51U112MHzY122PC122PC2+5VRSRW CS1CS2WR RD +10UC3+5V+5V CE BIPOFF 1DIN 2CLR 3SCLK 4CS 5DOUT 6DGND7AGND 8REFIN 9REFOUT 10VSS 11VOUT 12VDD13RFB 14MAX504U210uFC10OUT DIN SCLK CS504+5VS1S2S3S4CLK INCS P3.0A01A12A23A34A45A56A67A78A89GND 10A911A1012REF-13REF+14CS 15DATA OUT 16ADDRESS 17I/O CLK 18EOC 19VCC 20TLC1543U3+5VCSS DATA1ADDR CCLK CCLKADDR DATA1CSS P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6IN2RES2R6RES2R7D I A N O U TP3.4图7.软件部分设计单片机系统流程图如图所示。