毕业 开关电源设计
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。
开关电源毕业设计
开关电源毕业设计开关电源毕业设计引言开关电源是现代电子设备中常见的一种电源供应方式。
它具有高效率、小体积、轻重量等优点，因此被广泛应用于各个领域。
作为一名电子工程专业的毕业生，我选择了开关电源作为我的毕业设计课题。
在这篇文章中，我将分享我在开关电源毕业设计过程中的学习和经验。
理论基础在开始设计之前，我首先深入研究了开关电源的理论基础。
开关电源的核心是开关器件，如MOSFET和二极管。
了解它们的工作原理和特性对于设计一个稳定和高效的开关电源至关重要。
此外，我还学习了开关电源的拓扑结构，如Buck、Boost和Buck-Boost等。
每种拓扑结构都有其适用的场景和特点，因此选择适合项目需求的拓扑结构也是一个重要的决策。
电路设计在理论基础的基础上，我开始进行电路设计。
首先，我绘制了整个开关电源的框图，明确了各个模块之间的关系和功能。
然后，我进行了详细的元器件选型和电路设计。
在选型过程中，我考虑了功率需求、效率要求、可靠性等因素。
在电路设计中，我注意到了一些关键问题，如输出滤波电容的选择、反馈控制电路的设计等。
通过仔细的设计和仿真，我确保了电路的稳定性和性能。
PCB设计完成电路设计后，我转向了PCB（Printed Circuit Board）设计。
PCB设计是将电路设计转化为实际的电路板的过程。
我使用专业的PCB设计软件，将电路布局在电路板上，并进行布线。
在布局过程中，我注意到了信号和功率之间的隔离，以及元器件之间的距离和位置。
在布线过程中，我遵循了最佳实践，如减少信号线的长度、避免信号线的交叉等。
通过精心的PCB设计，我确保了电路的可靠性和稳定性。
实验验证完成PCB设计后，我开始进行实验验证。
我首先搭建了实验平台，将开关电源连接到负载上，并通过示波器和多用表等仪器进行测量和分析。
我测试了开关电源的输出电压、输出电流、效率等参数，并与设计要求进行对比。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如电磁干扰、温升等。
毕业设计工作总结(开关电源)
毕业设计工作总结(开关电源)毕业设计工作总结(开关电源)毕业设计工作总结工作任务完成情况（包括任务书中规定的工作内容、研究目标等，如未能完成须说明原因）：在整个毕业设计过程中，根据课题要求，按时独立地完成老师布置的工作任务，及时提交相关的资料和规定的报告。
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式变换器结构，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。
设计目标：1．开关电源的输入电压：AC185~250V2．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%其中，主电路原理图、高频变压器、UC3844外围电路、输入整流滤波电路、输出整流滤波电路、电源保护电路都顺利完成。
但是因为无法制作PCB印制电路板，焊接调试，因此PCB的设计部分没有进行。
主要创新点：1.采用了专用芯片UC3844作为主控芯片，外围电路简单，元器件少，成本低。
2.输入AC185~250V适用范围广。
3.采用三路输出反馈，输出文波低，精度高。
工作状况（包括工作态度、刻苦精神、协作精神、个人精力投入、出勤等情况）：毕业设计前期，通过老师的通知及自己了解，就对毕业设计的重要性和规范性有了基本的了解：毕业设计不仅是对我们现有的知识积累、学习能力的运用，同时也是对我们学习态度的一次检验，也是对大学期间知识积累的升华。
因此，我首先从思想上提高了认识，端正了态度，不仅仅把它作为一项任务来对待，更重要的是培养、锻炼自己踏踏实实、认真负责的学习和工作态度。
同时，在毕业设计过程中，虽然自始至终强调要独立完成，但我也非常重视与指导教师之间的交流。
我们经常沟通，共同研究设计中遇到的问题，在存在分歧的问题上加强讨论。
毕业设计论文(开关电源)
6 结论................................................................. 28 谢辞 .................................................................... 29 参考文献 ............................................................... 30 附录 .................................................................... 31
3.2.2 四位数码显示电路设计 ............................................... 18 3.2.3 单片机与键盘接口电路设计 ........................................... 18
4 软件设计 ............................................................ 19
目
录
引言 ..................................................................... 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
毕业设计开关电源
毕业设计开关电源毕业设计开关电源随着科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而这些电子产品的正常运行离不开电源的供应。
在电源中，开关电源作为一种高效、稳定的供电方式，被广泛应用于各类电子设备中。
本文将从开关电源的原理、设计要点以及应用领域等方面进行论述。
一、开关电源的原理开关电源是一种将交流电转换为直流电供应给电子设备的电源。
其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出电压。
开关电源的核心部件是开关管和变压器。
当交流电输入时，变压器将交流电转换为一定频率的高频交流电。
随后，开关管通过不断地开关动作，将高频交流电转换为直流电输出。
通过这样的方式，开关电源能够提供稳定且高效的电源供应。
二、开关电源的设计要点1. 输入电压范围：开关电源的输入电压范围是设计时需要考虑的重要因素。
一般来说，输入电压范围越宽，适用性就越广。
因此，在设计开关电源时，需要选择合适的电压范围，并采取相应的电路设计措施，以确保电源能够在不同电压条件下正常工作。
2. 输出电压稳定性：开关电源的输出电压稳定性是影响其性能的重要指标之一。
在设计过程中，需要通过合理的电路设计和控制手段，保证输出电压的稳定性。
常见的控制手段包括反馈控制和电压调节电路等。
3. 效率和功率因数：开关电源的效率和功率因数也是设计过程中需要考虑的重要因素。
高效率的开关电源能够减少能量的损耗，提高能源利用率。
而高功率因数则能够减少对电网的污染。
因此，在设计开关电源时，需要采取相应的措施，提高其效率和功率因数。
4. 过载和短路保护：开关电源在使用过程中，可能会遇到过载和短路等异常情况。
为了保护电源和电子设备的安全，需要在设计中考虑相应的过载和短路保护措施。
常见的保护措施包括过载保护、短路保护和过压保护等。
三、开关电源的应用领域开关电源由于其高效、稳定的特点，被广泛应用于各类电子设备中。
其中，常见的应用领域包括计算机、通信设备、工业自动化设备等。
毕业设计任务书(开关电源)
五、分阶段指导性进度计划：
1．第1、2周：搜集资料，熟悉毕业设计的任务，完成开题报告。
2．第3、4周：掌握反激式开关电源的原理。
3．第5、6周：掌握UC3844的原理。
4．第7、8周：掌握高频开关变压器的原理及制作方法。
5．第9-12周：设计开关电源，绘制原理图，元器件选型。
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。
三、主要设计内容：
1．多路输出高频开关变压器设计；
2．UC3844外围电路设计；
6．第13周：科技论文翻译。
7．第14、15周：毕业论文写作。
8．第16、17周：修改和装订论文，准备答辩。
六、主要参考文献资料：
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．
主电路采用多路输出单端反激变换器主电路采用多路输出单端反激变换器主电路采用多路输出单端反激变换器结构采用控制芯片结构采用控制芯片结构采用控制芯片uc3844uc3844uc3844实现电压电流双闭环控制系统工作频率在实现电压电流双闭环控制系统工作频率在实现电压电流双闭环控制系统工作频率在50khz50khz50khz输出输出输出5v05a5v05a5v05a共12v1a12v1a12v1a24v1a24v1a24v1a路隔离的电压
毕业设计100开关电源的应用——液晶显示器电源的设计
第一章绪论1.1 国内外开关电源的发展与趋势电源是电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源，因此，电源越来越受人们的重视。
现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关电源两大类。
所谓线性稳压电源，就是其调整工作在线性放大区。
这种稳压电源的主要缺点是变换效率低，一般只有35%-60%；开关稳压电源的调整工作在开关状态，主要的优越性就是变换效率高，可达70%-95%。
因此目前空间技术、计算机、通信、雷达、电视及家用电器中的稳压电源逐步被开关电源所取代[1]。
目前，国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家，形成规模的有十多家。
国产开关电源已占据了相当市场，一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有少量开始出口。
他们已经逐步做到功能齐全，质量稳定，并能实行全智能，无人值守，基本上接近国际先进水平的产品。
但由于我国配套工业落后，有些元器件还得依赖进口。
目前国外电信电源中实际应用最多的开关整流器是采用PWM技术的MOSFET开关整流器，开关整流器的发展趋势是向高频大功率智能化发展，现在澳大利亚，加拿大，日本等国家可生产200A的MOSFET开关整流器（模块）。
此外采用谐振变换技术的48V/200A开关整流器也是目前典型的新一代大功率开关整流器产品[2]。
开关电源产品的技术发展动向是高可靠、高稳定、低噪声、抗干扰和实现模块化。
国外目前都在致力于同步开发新型高智能元器件，特别是改善二次整流管的损耗、变压器电容器小型化，并同时采用SMT技术在电路板两面布置元件以确保开关电源的轻、小、薄。
高效率。
为了使开关电源较、小、薄，高频化是必然发展趋势。
而高频化又必然使传统的PWM开关功耗加大，效率降低，噪声也提高了，达不到高频、高效的预期效益，因此实现零电压导通、本电流关断的软开关技术将成为开关电源产品未来的主流。
采用软开关技术可使效率达到85～88%。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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. As one of the most important parts of switched mode DC to DC converters, error amplifier has significant influences on the voltage control loop’s stability. Thus this paper focuses on the design of high performance error amplifier for DC-DC converters based on system requirements analysis. A buck DC-DC converter was concerned, an error amplifier for the buck converter was designed from the points of view of system stability, load regulation and response speed requirements. At the first place, the Buck DC-DC converter’s voltage control loop stability and pole-zero analysis was done based on a small signal model of the voltage control loop, the compensation scheme was proposed. At last, according to the system level to analysis the error amplifier.Key words：Switching power; Buck DC-DC Converter; Error Amplifier.目录1. 诸论1.1 引言随着电力电子及电子技术的迅猛发展，开关电源在计算机、通信、工业自动化、电子和电工仪器等领域的应用更加广泛。
不同的电子设备对电源参数诸如效率、电压、电流能力、噪声、纹波等的要求以及对电源体积、可靠性等的要求各不相同，这就对开关电源的管理电路提出了很高的要求。
本论文主要针对目前常用于便携式设备、分布式电源系统的Buck型DC-DC开关转换器，其输出电压的精度、电源抑制比等都直接取决于误差放大器的相关参数，因而，在对其系统工作原理分析的基础上，主要从系统控制环路稳定性、负载调整率及响应速度方面来分析研究误差放大电路。
1.2 本文研究的目的与意义误差放大电路作为电源管理电路中的关键模块，其性能优劣与整个电源系统的稳定性能密切相关。
误差放大器主要用于对输出端的反馈电压与基准电压的差值进行放大，并产生与电流比较器正向输入端信号进行比较的误差放大信号，误差放大器的核心结构一般采用跨导运算放大器结构，它的差模直流小信号增益、跨导、补偿方式等都将作为误差放大器研究的重要方面。
开关电源控制模式分为两种：电压控制模式和电流控制模式。
这两种模式，虽然采样的方式各不相同，但是都需要误差放大器将输出采样电压与预设基准电压进行差分运算并放大生成误差放大信号反馈给系统控制电路，所以误差放大器对开关变换电路系统的稳定性、负载调整率以及响应速度有着决定性作用，它的性能好坏直接影响到开关变换器系统的性能，因而对开关电源管理电路中误差放大器的分析与研究具有重要的意义。
本文从最基本的开关电源工作原理及其控制方式入手，从Buck型DC-DC转换器系统稳定性、负载调整率及响应速度要求的角度出发来分析，研究管理电路中误差放大模块对电源系统的影响。
1.3 本论文主要研究内容本论文主要工作是开关电源控制电路误差放大的分析与研究，首先对开关电源的基本原理进行了介绍，接着在峰值电流模式下对控制模块Buck型DC-DC转换器进行了小信号分析，最后，在前几章分析的基础上，对闭环控制电路进行了误差放大分析，还着重研究了误差放大器在闭环设计中的应用。
2. 开关电源基础及其类型2.1 开关电源基础理论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，它使用电感，变压器，电容等贮能元件从输入端向输出端传送能量。
开关晶体管的控制电路调节着能量传输过程，使输出信号保持恒定。
开关电源内部功率管工作在高频开关状态，其等效电阻很小，当流过大的电流时，消耗在功率管上的能量很小，所以电源效率可以达到70％～90％，比普通线性稳压电源提高近一倍。
2.1.1开关电源基本工作原理开关电源的工作原理可以用图2.1进行说明。
图中输入的直流不稳定电压U i 经开关S 加至输出端，S 为受控开关，是一个受开关脉冲控制的开关调整管，若使开关S 按要求改变导通或断开时间，就能把输入的直流电压U i 变成矩形脉冲电压。
这个脉冲电压经滤波电路进行平滑滤波后就可得到稳定的直流输出电压U 0[1] 。
图2.1 开关电源的工作原理为方便分析开关电源电路，定义脉冲占空比如下：T T D ON=式（2-1）开关电源直流输出电压U 0与输入电压U i ，之间有如下关系：D U U i =0式（2-2）由式(2-1)和式2-2)可以看出，若开关周期了T 一定，改变开关S 的导通时间T ON 。
即可改变脉冲占空比D ，从而达到调节输出电压的目的。
2.1.2开关电源的组成开关电源的基本组成如图2.2所示。
其中DC-DC 变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分；驱动器是开关信号的放大部分，对来自信号源的开关信号进行放大和整形，以适应开关管的驱动要求；信号源产生控制信号，该信号由它激或自激电路产生，可以是PWM信号、PFM信号或其他信号；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，以达到稳定输出电压值的目的。
除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路[3]。
图2.2 开关电源的基本组成开关电源系统一般包括两大模块，第一个模块是功率主回路部分，完成能量的变换和传输，主回路使用的元件只有电子开关、电感和电容，但这三种元件的不同组合和连接形成不同类型的开关电源变换器。
第二个模块是控制回路，控制回路比较复杂，早期由分立器件组成，随着大规模集成电路的发展，现在集成电路芯片逐步代替了分立器件，集成电路是电源产品体积小、可靠性高，给应用带来了极大方便。
2.1.3开关电源的各种分类开关电源种类繁多，根据开关晶体管的导通与关断是否与自身电流以及两端所加电压有关分为“硬开关”和“软开关”和“硬开关”中功率开关管按外加控制脉冲而通断，控制与本身流过的电流、二端所加的电压无关。
凡用控制方法使功率开关管在其两端电压为零时导通电流，或使流过功率开关管电流为零时关断，此开关称为“软开关”。
软开关的开通、关断损耗理想值为零。
按控制方式来分又可分为占空比调制方式(主要有脉宽调制PWM式、脉频调制PFM 式和PWM／PFM混合调制式)、谐振式和它们的结合式。
凡用脉宽调制方式控制电子开关的开关变换器，称为PWM开关变换器，它是以使用“硬开关”为主要特征的。
根据DC-DC转换器从输入到输出之间是否有变压器隔离，可以分成有隔离、无隔离两类。
若按控制信号的隔离方法，则可分为直流式、光电耦合式、变压器式、磁放大器式等。
有些线路通过电子器件完成电压-频率，或者频率-电压的转换工作之后，用变压器与控制信号隔离。
若按激励形式不同，可分为自激式和他激式两种。
自激式包括单管式变换器和推挽式变换器两种。
他激式包括调频、调宽、调幅、谐振等几种。
目前应用较广的是调宽型(PWM)，它包括正激式、反激式、半桥式和全桥式。
若按拓扑结构来分常见的多达十几种，最常用的有以下六种拓扑：Buck 、Boost 、Buck-Boost 、Cuk 、Sepic 和Zeta [11]。
2.2 开关电源典型结构[4]2.2.1串联开关电源结构如图2.3所示。
开关元件即功率开关晶体管VT 串联在输人与输出之间。
正常工作时，功率开关晶体管VT 在开关脉冲信号的作用下周期性地在导通、截止之问交替转换，使输入与输出之间周期性地闭合与断开。