大功率直流开关电源设计
开关直流降压电源(BUCK)设计
开关直流降压电源(BUCK)设计摘要随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来，随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展，新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
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。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计开关电源，利用MOSFET 管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：直流，降压电源,TL494,MOSFET1目录摘要 (1)Abstract........................................................... ........ 错误！未定义书签。
1.方案论证与比较 (4)1.1 总方案的设计与论证 ...................................... 错误！未定义书签。
1.2 控制芯片的选择 (4)1.3 隔离电路的选择 .............................................. 错误！未定义书签。
2. BUCK电路工作原理 ......................................... 错误！未定义书签。
3. 控制电路的设计及电路参数的计算 ................ 错误！未定义书签。
3.1 TL494控制芯片................................................ 错误！未定义书签。
300w开关电源方案
300W开关电源方案简介本文档介绍了一个300W的开关电源方案，用于提供稳定可靠的电源供应。
开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源，通过开关管的开关动作来实现电压和电流的转换。
本方案采用了先进的电路设计和高效的开关管，以提高电源效率和稳定性。
方案设计输入电路300W开关电源的输入电压范围通常为220VAC或110VAC，本方案针对220VAC设计。
输入电路主要由滤波器、整流器和变压器组成。
滤波器用于滤除输入电压中的高频噪声，以保证输出电压的稳定性。
常见的滤波器电路包括Pi型滤波器和L型滤波器。
整流器将交流电转换为直流电，常见的整流器电路有全波整流和半波整流。
全波整流器可以实现较高的转换效率。
变压器用于将输入电压变换为适合开关电源工作的低压电压。
变压器一般由高频变压器和输出电感器组成，以提供高效的功率转换。
控制电路开关电源的控制电路主要包括开关管驱动电路和反馈控制电路。
开关管驱动电路负责控制开关管的开关动作，并控制输出电压。
常见的开关电源控制电路有固定频率PWM控制和变频控制。
反馈控制电路用于监测输出电压并调整开关管的开关动作，以稳定输出电压。
反馈控制电路一般由比较器、误差放大器和反馈元件组成。
输出电路输出电路主要由输出电感器、输出电容和负载组成。
输出电感器用于平滑输出电流，防止电流突变。
输出电容则用于平滑输出电压，提供稳定的负载。
负载是指连接在开关电源输出端的设备或电路，可以是各种电子设备、通信设备或其他电子装置。
负载的功率需小于或等于300W。
优点与特点高效率300W开关电源采用了高效率的开关管和控制电路，以减少功耗并提高转换效率。
高效率意味着更少的能量损耗，更低的温度和更长的使用寿命。
稳定性本方案采用了反馈控制电路来稳定输出电压，同时使用优质的电子元件和合理的电路布局，以提供稳定可靠的电源供应。
稳定的输出电压对各种设备和电路的正常运行至关重要。
可靠性300W开关电源采用了与国际标准相符的设计和制造工艺，确保产品的质量和可靠性。
开关直流电源设计(原理及结构)
并联型高频开关直流电源的系统设计关键字：开关电源 PWM 并联均流模块随着模块化电源系统的发展，开关电源并联技术的重要性日见重要。
这里介绍了一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案。
其中，对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化、设计。
控制电路以UC3525为核心，构成电流内环、电压外环的双环控制模式，实现系统稳压和限流。
并且通过小信号模型分析，对电压电流环的PI调节器进行设计。
近几年来，各式各样的开关电源以其小巧的体积、较高的功率密度和高效率越来越得到广泛的应用。
随着电力系统自动化程度的提高，特别是其保护装置的微机化，通讯装置的程控化，对电源的体积和效率的要求不断提高。
电源中磁性元件和散热器件成了提高功率密度的巨大障碍。
开关频率的提高可以使开关变换器（特别是变压器、电感等磁性元件以及电容）的体积、重量大为减小，从而提高变换器的功率密度。
另外，提高开关频率可以降低开关电源的音频噪声和改善动态响应。
但是由于开关管的通断控制与开关管上流过的电流和两端所加的电压无关，而早期的脉宽调制（PWM）开关电源工作在硬开关模式，在硬开关中功率开关管的开通或关断是在器件上的电压或电流不等于零的状态下强迫进行的，电路的开关损耗很大，开关频率越高，损耗越大，不但增加了热设计的难度而且大大降低了系统得可靠性，这使得PWM开关技术的高频化受到了许多的限制。
根据高频电力操作电源的设计要求，结合实际的经验和实验结果选择合适的开关器件，设计出稳定可靠、性能优越的控制电路、驱动电路、缓冲电路以及主要的磁性元器件。
对最大电流自动均流法的工作原理以及系统稳定性进行了较为深入的研究。
采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路，使模块单元具有可并联功能，可以实现多电源模块并联组成更大功率的电源系统。
1、系统原理的设计思想在设计大型的开关电源模块时，首先需要对系统有一个整体的规划，以便于设计整体结构及相应的辅助电源。
宽电压输入直流开关电源的设计
宽电压输入直流开关电源的设计一、引言随着电子技术的不断发展，人们对电源稳定性、高效性和可靠性的要求也越来越高。
而宽电压输入直流开关电源是一种能够在不同电压范围内提供稳定输出电压的电源设计方案。
本文将介绍宽电压输入直流开关电源的设计原理、关键技术及实现过程。
二、设计原理1.输入电压范围选择2.稳压控制电路稳压控制电路是保证输出电压稳定的核心部分。
常用的稳压控制电路包括电流反馈式稳压控制电路和电压反馈式稳压控制电路。
电流反馈式稳压控制电路适用于输出电流变化较大的情况，而电压反馈式稳压控制电路适用于输出电压波动较大的情况。
3.开关元件选择开关元件的选择直接影响到设计方案的可行性和效率。
常用的开关元件有晶体管、开关管和MOS管。
其中，MOS管具有开关速度快、控制电压低、导通电阻小等特点，是较为常用的开关元件。
三、关键技术1.输入电压稳定性输入电压的稳定性对于宽电压输入直流开关电源的稳定性和可靠性至关重要。
可以通过滤波电路和稳压电路来提高输入电压的稳定性。
2.输出电压稳定性相比传统电源设计，宽电压输入直流开关电源输出电压波动范围更广。
因此，输出电压的稳定性也需要得到保证。
可以通过稳压控制电路和输出滤波电路来提高输出电压的稳定性。
3.效率四、实现过程实现宽电压输入直流开关电源的过程主要包括以下几个步骤。
1.选择合适的输入电压范围。
根据实际需求选择适当的输入电压范围。
2.设计稳压控制电路。
根据所选的输入电压范围和输出电压要求，选择合适的稳压控制电路，并进行设计和优化。
3.选择合适的开关元件。
根据设计要求和性能要求，选择合适的开关元件，并进行电路设计和优化。
4.优化输入电压稳定性。
通过合理的输入电压滤波和稳压电路设计，提高输入电压的稳定性。
5.优化输出电压稳定性。
通过稳压控制电路和输出滤波电路设计，提高输出电压的稳定性。
5.优化电源效率。
通过合理的选材、电路设计和优化，提高电源的效率，减少能量损耗。
六、结论宽电压输入直流开关电源具有宽范围的输入电压和稳定的输出电压特点，可以适应不同电压范围的需求。
毕业设计(论文)-大功率直流稳压电源的设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-大功率直流稳压电源的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/3d9f62f102020740bf1e9ba8.png)
南京信息职业技术学院毕业论文作者学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间：2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5) (5) (6) (6) (7)3电源硬件系统设计 (7) (7) (8) (9) (9) (10) (13) (13) (13) (14) (15)4参数计算 (15) (15) (16) (18) (18)5辅助电路 (20) (20) (20) (21)6单片机控制系统的设计 (22) (22) (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A 电路图 (28)1引言自70年代末以来，国外迅速发展功率场效应晶闸管（Power MOSFET）,绝缘门级双级性晶闸管（IGBT）和MOS栅控晶闸管（MCT）等新型功率开关器件，由于这些新型器件具有开关频率高，器件自身的功率损耗小，因而转换效率高，电路结构简单等优点，在加热电源领域中，正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件，其输出管压降低，一般在3V以下，器件本身的功耗小，具有晶闸管的优点，适合于大电流工作，其控制端采用了场效应管的技术，驱动非常小，适应于高速开关，且没有二次击穿的问题，工作比较安全，因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块，其最大单管电流已达到1000A以上，耐压可达到1200V（有的可达到1400V），开关时间在600ns以下。
其实际工作频率可达到50KHz，功率较小时可达到100KHz，因此是极有前途的功率开关器件。
但是，上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点，如电压与电流的过载能力弱，当工作参数超过其安全范围是，非常容易损坏。
因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求，并且需要快速而有效的保护措施。
由于IGBT逆变器的逆变频率高，节能效果好，在各种电源中均有重要的应用。
200W开关电源功率级设计方案
200W开关电源功率级设计方案1. 导言新的功率在200W-500W 的交流电源设计，越来越需要功率因素校正(PFC)，以在减少电源线上的能源浪费，并增加最多来自电源插座的功率。
这篇文章描述了一个用於液晶电视的200W 电源的设计与构造，所以提到了很多注意事项，以达到高效率，待机功率低於1W，外形小巧尤其是高度为25mm ，无风扇的简单冷却，低成本。
这些特徵对於将要应用的场合是不可或缺的。
2. 电路描述和设计设计指标如下∶交流输入电压∶85-265VRMS·功率因素∶> 0.95·总输出功率∶200W·三个直流输出∶5V/0.3A12V/5A24V/6A电源分为两个单元。
第一电源集成一个功率因素校正电路，内置在FAN4800 PFC/PWM(脉宽调制)二合一控制器周围，产生一个24V/6A 和12V/5A 的输出。
这个器件包含一个平均电流模式PFC 控制器和一个能够在电压和电流模式下工作的PWM控制器。
在描述的这项应用中，PWM工作在电流模式，控制一个双管正激变换器。
这种变换器能产生一个稳压的24V 输出。
12V输出则由一个采用MC34063A PWM控制器的Buck 变换器产生。
这个附加模块改善了12V输出校正，减少交叉调节问题，这对於多重输出正激变换器总是一个问题，当负载大范围变化时。
附加变换器成本不是很高，如果与一个双管输出变换器的更复杂、更大的耦合电感相比。
第二电源是一个基於飞兆半导体功率开关(FPS)的Flyback 变换器，它给FAN4800提供电源和5V 输出。
这个电源工作在待机模式下，它的无负载功耗低於500mW。
因此，即使对於省电模式下小负载情况，也有可能满足1W待机功耗的限制。
为了简洁，设计计算和电路图将在每个模组中单独给出。
最终完成的示意图和布局，可在附录中查到。
3. 功率因素校正本节回顾了功率因素校正电路的电源选择。
用来设立乘法器的工作点和差动放大器的增益和频率补偿的低功率部件的设计在[1]中给出。
基于SG3525的开关电源设计
1 引言随着电子技术的高速发展，电子设备的种类与日俱增。
任何电子设备都离不开可靠的供电电源，对电源供电质量的要求也越来越高，而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显着优势。
正是由于开关电源的这些特点，它在新兴的电子设备中得到广泛应用，已逐渐取代了连续控制式的线性电源。
图1 功率主电路原理图2 功率主电路本电源模块采用半桥式功率逆变电路。
如图1 所示，三相交流电经EM I 滤波器滤波，大大减少了交流电源输入的电磁干扰，同时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。
在实际应用中为了提高电容的容量以及耐压程度， 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：式中， IL 为输出负载电流， V L 为输出负载电压，V M 为输入交流电压幅值， f 为输入交流电频率， VU为输出的纹波电压值。
这是一个理论上的计算公式，得到的满足要求的电容计算值比较大，实际取的电容应尽量大一些，由于输出端电压较小，也可以在二次整流滤波时加大电容，这样折算到该公式的电容值也不小。
C1 和C2 在这里实现了静态时分压，使V A= V in/2。
当VT1导通、VT2截止时，输入电流方向为图中虚线方向，向C2 充电，同时C1通过V T1 放电；当V T 2 导通、V T 1 截止时，输入电流方向为图中实线方向，向C1 充电，同时C2 通过V T 2 放电。
当V T1 导通、V T 2 截止时，V T 2 两端承受的电压为输入直流电压V in。
10kw直流开关电源设计-学位论文
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。
本设计的题目为10kW直流开关电源的设计，直流开关电源的工作原理：电网输送来的交流电经整流滤波电路变为直流，经过高频逆变电路变为高频交流，通过高频变压器将高频交流电变压，然后高频交流电经单相桥式整流滤波电路变为直流。
根据直流开关电源的工作原理确定设计方案，选择三相桥式不控整流滤波电路作为主电路的输入级电路，通过分析比较各种变化器的优缺点，选用移相式全桥变换器，设计了高频变压器，选择单相桥式整流电路作为主电路的输出级电路，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。
并根据任务要求完成了IGBT驱动电路、系统反馈电路的、保护电路、辅助电源以及均流电路的设计。
本次设计的10kW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。
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：变换器；开关电源；高频变压器；PWM控制AbstractSwitching power supply with high efficiency, small size, light weight and other significant characteristics. At present, all the countries in the world have a wide range of applications, especially in the research and development of large capacity and high frequency switching power supply has become a main research field of modern power electronics, and derive a lot of new research directions.The subject of this design is the design of 10kW DC switching power supply, the working principle of DC switching power supply: the grid to the AC rectified filter circuit into a DC, after high frequency inverter circuit into a high-frequency alternating current, high frequency alternating current transformer by high-frequency transformer will, then high frequency AC single-phase bridge rectifier filter circuit for dc. According to the design scheme to determine the working principle of DC switching power supply, selection of three-phase uncontrolled rectifier filter circuit as the input circuit of main circuit, comparing the advantages and disadvantages of various changes through the analysis, selection of phase-shift full bridge converter, high frequency transformer design, selection of single phase bridge rectifier circuit as output circuit of the main circuit, on the voltage regulation part, a detailed analysis of the UC3825 control chip control circuit based on PWM. And the IGBT drive circuit, feedback circuit, protection circuit, auxiliary power supply and a flow equalization circuit is designed according to the requirement of the task.The design of 10kW DC switching power supply has the characteristics of adjustable output voltage, output current, low ripple. The experimental results show that it meets the design requirement, which verifies the correctness of the theoretical analysis, has a broad application prospect.Keywords: converter；Switching power supply；high-frequency transformer；PWM control目录第1章绪论 (1)1.1 开关电源的简介 (1)1.2 开关电源的发展及国外现状 (1)1.3 国内开关电源的发展及现状 (3)第2章系统分析和设计方案确定 (5)2.1系统整体概述 (5)2.2变换器的选择 (6)2.3控制电路的实现 (6)2.4 整流滤波电路的选择 (8)2.4.1 输入整流滤波回路 (8)2.4.2 输出整流滤波回路 (8)第3章开关电源主电路的设计 (9)3.1 开关电源的设计要求 (9)3.2 主电路组成框图 (9)3.2.1 输入整流滤波电路 (10)3.2.2移相式全桥变换器的设计 (12)3.2.3 输出整流滤波电路 (16)第4章控制电路的设计 (19)4.1 PWM集成控制器的基本原理 (19)4.2 高速脉宽调制器UC3825 (19)4.2.1 主要特点 (21)4.2.2 极限参数 (21)4.2.3 内部电路工作原理 (22)4.3 UC3825的调试 (24)4.4 反馈电路的设计 (25)第5章保护电路的设计 (28)5.1 软启动电路的设计 (28)5.2 过流过压保护 (29)第6章辅助电源设计 (32)第7章均流电路设计 (34)7.1 均流电路概述 (34)7.2 开关电源并联系统常用的均流方法 (34)第8章结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录1 (40)附录2 (41)第1章绪论1.1开关电源的简介开关电源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，一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET 构成。
- 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)。
大功率直流开关电源设计
一、引言
直流开关电源是一种广泛应用于通信、工业控制和电子设备等领域的电源，其特点是稳定性好、效率高、体积小、重量轻等优点。
本文将介绍大功率直流开关电源的设计过程，包括电源选型、拓扑结构、控制策略和保护电路等内容。
二、电源选型
大功率直流开关电源的选型关键是选择合适的功率器件和电源拓扑结构。
功率器件一般选择IGBT或MOSFET，这两种器件都具有开关速度快、功耗低、温升低等特点。
电源拓扑结构可选用单路、多路或多路并联等形式，具体选择要根据实际需求和成本考虑。
三、拓扑结构
常见的大功率直流开关电源拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost、Cuk等。
Boost结构适合于电源输出电压高于输入电压的情况；Buck结构适合于电源输出电压低于输入电压的情况；Buck-Boost结构适合于电源输出电压既可以高于也可以低于输入电压的情况；Cuk结构适合于对输出电流要求较高的情况。
根据实际需求选择合适的拓扑结构。
四、控制策略
大功率直流开关电源的控制策略一般采用PWM（脉宽调制）技术。
PWM技术通过调节开关管的导通时间和截止时间来控制输出电压。
在设计过程中需要考虑到输出稳定性、响应速度和抗干扰等因素，选择合适的PWM控制策略。
五、保护电路
为了保护电源和加载电路安全可靠工作，大功率直流开关电源设计中需要考虑各种保护电路。
常见的保护电路包括过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等。
通过合理设计和配置相应保护电路，可以降低故障风险，提高系统可靠性。
六、性能要求
大功率直流开关电源设计中需要满足一定的性能要求，如输出电压稳定性、效率、负载能力等。
输出电压稳定性要求越高时，需要采用更精确的控制策略和更优秀的器件；效率越高时，要选择低损耗的器件和优化设计；负载能力要求越高时，需考虑电路稳定性、散热设计等因素。
七、设计实例
以下是一个大功率直流开关电源的设计实例：
1.选型：
-功率器件：采用IGBT，因其开关速度快，适合高频开关模式。
- 拓扑结构：选择Buck-Boost结构，因为输出电压既可以高于也可以低于输入电压。
2.控制策略：
-采用PWM技术，通过调节开关管导通和截止时间来控制输出电压。
-加入反馈回路来实现电压稳定性的控制。
3.保护电路：
-过压保护：通过电压传感器和比较器实现，当输出电压超过设定值时，关闭开关管。
-欠压保护：通过电压传感器和比较器实现，当输出电压低于设定值时，关闭开关管。
-过流保护：通过电流传感器和比较器实现，当输出电流超过设定值时，关闭开关管。
-过温保护：通过温度传感器和比较器实现，当温度超过设定值时，
关闭开关管。
4.性能要求：
-输出电压稳定性：小于1%。
-效率：大于90%。
-负载能力：满足实际需求。
八、总结
大功率直流开关电源设计需要合理选型、选择适合拓扑结构、采用合
适的控制策略和保护电路，同时要满足一定的性能要求。
以上是一个简单
的设计实例，实际设计过程中还要考虑其它因素如EMI（电磁干扰）和EMC（电磁兼容）等。
希望本文能对大功率直流开关电源的设计有所帮助。