开关电源论文最终
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。
开关电源小论文
1.开关电源研究的背景及意义现实生活中常用的电源，可以分为发出电能的电源和变换电能的电源两大类。
我们把输人和输出都是电能的电源称之为变换电能的电源。
开关电源就是属于变换电能的电源，此种电源就是电路中的电力电子器件工作在开关状态的电源。
开关电源的前身是线性稳压电源。
在我们生活中，大多数电子装置、电气控制设备的工作电源是直流电源。
在开关电源出现之前，这些装置的工作电源都采用线性稳压电源。
在20世纪50年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标,为搭载火箭而开发了开关电源。
在半个多世纪的电力电子技术发展历程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源,并广泛应用于电子整机设备中。
在现代社会,电子信息设备与人们的生活、工作的关系越来越密切,而所有的电子设备都离不开电源。
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。
电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变换技术,将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。
开关电源技术属于电力电子技术,它运用功率变换器进行电能变换。
经过变换的电能,可以满足各种用电需求。
由于其高效节能可带来巨大经济效益,因而引起社会各方面的重视而得到迅速推广。
2.国内外研究现状及发展趋势开关电源真正的发展是从70年代开始的,在此期间系统的电力电子理论的确立。
电力电子理论为开关电源的发展提供了一个良好而必需的基础。
但在产品应用的初期,存在开关频率低(20kHz以下)、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此开关电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
大功率场效应管(MOSFET)及绝缘栅晶体管(IGBT)等器材的出现为高频和大功率变换器提供了极有利的条件。
新的器件和新的拓扑理论的出现使得开关电源技术日趋可靠、成熟、经济、适用。
开关电源目前的发展,主要朝着更高的功能密度和变换效率及更好的动态特性；更好的环保性能；智能化与高可靠性；更广泛的应用等方向发展。
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
《开关电源在通信系统中的应用》范文
《开关电源在通信系统中的应用》篇一一、引言在现今的信息时代，通信系统的稳定运行至关重要。
作为通信系统的核心组件之一，开关电源的作用不可忽视。
开关电源因其高效率、小体积以及良好的适应性，在通信系统中扮演着不可或缺的角色。
本文将探讨开关电源在通信系统中的应用，并分析其重要性及优势。
二、开关电源的基本原理与特点开关电源是一种利用高频开关技术实现电能转换的电源设备。
其基本原理是通过高频开关管将直流电压转换为高频脉冲电压，再经过变压器进行电压变换，最后通过整流滤波得到所需的直流电压。
开关电源具有以下特点：1. 高效率：开关电源的转换效率高，能够有效地降低能源消耗。
2. 小型化：采用高频开关技术，使得电源设备体积得以缩小，便于集成。
3. 稳定性好：具有优良的过载、短路保护功能，能确保电源的稳定输出。
4. 适应性广：可适应不同电压、电流的输出需求，满足不同设备的供电要求。
三、开关电源在通信系统中的应用1. 基站供电系统在通信基站中，开关电源为基站设备提供稳定可靠的直流电源。
通过模块化设计，多个开关电源模块可以并联工作，提高系统的供电可靠性和冗余性。
此外，开关电源的智能管理功能能够实现远程监控和自动调节，确保基站的正常运行。
2. 数据中心供电系统数据中心是存储和处理海量数据的关键设施。
开关电源在数据中心供电系统中的应用，可以保证服务器等设备的稳定供电。
通过集中供电和智能管理，开关电源能够实现对数据中心供电系统的集中监控和智能调节，提高供电系统的可靠性和效率。
3. 传输设备供电系统在通信传输过程中，开关电源为光缆、电缆等传输设备提供稳定的直流电源。
其高效、稳定的性能确保了传输设备的正常运行，从而保障了通信信号的稳定传输。
四、开关电源的优势分析1. 提高系统可靠性：开关电源具有高稳定性和冗余性，能够提高通信系统的供电可靠性，降低故障率。
2. 节能环保：开关电源的高效率特性有助于降低能源消耗，减少碳排放，符合绿色环保的要求。
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。
(完整版)开关电源毕业设计论文
设计题目：12V5A直流开关电源姓名：专业：班级：学号：系部：同组人：指导教师：年月日摘要本文介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。
开关电源是利用现代电子技术，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，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET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。
开关电源比普通的线性电源效率高，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。
关键词：UC3842、开关电源、PWM引言开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。
开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的发展速度。
在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间第一章开关电源概述1.1 开关电源发展历史与应用力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，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和功率开关器件（如MOS-FET）等构成。
简单的说：就是开关型直流稳压电源。
开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。
它具有效率高，输出电压稳定，交流纹波小，体积小和重量轻的许多优点。
获得广泛使用。
高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。
另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。
噪音和纹波：附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。
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的设计一、引言开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式之一，其具有高效率、小体积和稳定性好等优点，在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨开关电源的设计方法和关键技术，以及其在毕业论文中的应用。
二、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是利用开关管（MOSFET）的开关特性，通过周期性开关和关闭来调整输入电压，从而实现对输出电压的稳定控制。
其主要由输入滤波电路、整流电路、功率变换电路、输出滤波电路和控制电路等组成。
三、开关电源设计的关键技术1. 开关管的选型开关管是开关电源中最关键的元件之一，其性能直接影响到整个电源的效率和稳定性。
在选型时需要考虑开关管的导通电阻、开关速度和耐压能力等因素，以满足设计要求。
2. 控制电路的设计控制电路是开关电源中的核心部分，其主要功能是对开关管的开关频率和占空比进行控制。
常用的控制方法有脉宽调制（PWM）和频率调制（FM）等。
在设计过程中需要考虑控制电路的稳定性和抗干扰能力。
3. 输出滤波电路的设计输出滤波电路主要用于滤除开关电源输出端的高频噪声和纹波，以保证输出电压的稳定性和纹波系数的要求。
常用的滤波电路包括LC滤波电路和Pi型滤波电路等，设计时需要根据具体应用场景选择合适的滤波电路结构。
四、开关电源在毕业论文中的应用开关电源在毕业论文中的应用非常广泛，可以用于各种电子设备的电源供应，如无线通信设备、嵌入式系统和工业自动化设备等。
在毕业论文中，可以通过对开关电源的设计和优化，提高电源的效率和稳定性，从而为论文的研究成果提供可靠的电源支持。
五、开关电源设计的挑战和发展趋势开关电源设计面临着一些挑战，如电磁干扰、温升和成本等问题。
为了应对这些挑战，研究人员正在不断提出新的设计方法和技术，如谐振开关电源、多电平开关电源和混合开关电源等。
未来，开关电源设计将更加注重节能、高效和可靠性，以满足不断发展的电子设备需求。
六、结论开关电源是一种高效、小体积和稳定性好的电源供应方式，在毕业论文中具有重要的应用价值。
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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/A converting
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。
图1 开关电源系统结构图
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。
L
+
+
_
_
+
+_
_
Uo
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：η
s
o ON
T P T U
L
min 2
max
2
min
1min
12=
，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：8
2
10
2-⨯=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C
S L N
08
11
10
μδ⨯=
原、副边绕组匝数比为()()
D
ON
i ON
U
U T T
U
T N
N n
+-=
=
02
m ax
m in m ax 2
112
,U D 为输出整流二极
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 T
T 2.1710
110
172.172.18
4
=⨯⨯⨯=⨯=- 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%
1002
2
⨯-=
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IN
P 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S
C
S
R V U
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。
图
7.软件部分设计
单片机系统流程图如图所示。
图系统流程图
三、测试方法与数据
1. 测试方法
将各电路模块连接起来，先输入18V AC，用万用表的电压档测量输出电压的可调范围；再用电流档测试最大输出电流；使输出电流固定为2A，调整U2从15V到21V，用万用表的电压档测量出U O变化范围；使U2固定为18V，调整I O 从0A到2A，用万用表的电流档测量出U O变化范围；使U2=18V，U O=36V，I O=2A,利用示波器读出纹波的峰—峰值；使U2=18V，U O=36V，I O=2A，利用万用表的电压档测量出U IN 再用电流档测量出I IN 。
2. 测试仪器
MY-65 数字万用表
DS 5062CA 示波器
负载电阻RL=50Ω。