现代电源论文
稳压电源的研究方案毕业设计论文
稳压电源的研究方案毕业设计论文摘要：稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源装置。
本论文针对稳压电源的设计及优化问题进行研究，探讨不同的稳压电源拓扑结构、控制策略和性能评估方法，并通过实验验证其稳定性和效果。
通过对比分析，旨在寻找一种最优的稳压电源设计及控制方案。
第一章引言稳压电源是现代电子设备中必不可少的一部分，其稳定性对设备正常运行和保护器件起着至关重要的作用。
然而，由于电网的电压波动和负载的变化，稳压电源的设计和控制面临着一系列的挑战。
为了满足不同领域的需求，如通信、工业、医疗等，研究和设计一种高效、可靠的稳压电源是非常重要的。
第二章稳压电源的基本概念与拓扑结构本章将介绍稳压电源的基本概念和设计要求，并详细介绍常见的稳压电源拓扑结构，包括线性稳压器、开关稳压器和混合稳压器。
此外，还会对这些稳压电源拓扑结构的优缺点进行评估和比较。
第三章稳压电源的控制策略本章将重点讨论稳压电源的控制策略。
包括传统的PID控制器、模糊控制和神经网络控制等方法。
此外，还会讨论适用于不同情况下的最优控制策略，并通过仿真实验进行评估。
最后，会对比分析各控制策略的优缺点。
第四章稳压电源的性能评估方法本章将介绍稳压电源性能评估的常用方法，包括稳定性分析、输出纹波和效率评估等。
通过对不同稳压电源拓扑结构和控制策略进行性能评估，可以找到最优的稳压电源设计方案。
第五章实验设计及结果分析本章将介绍实验的设计及结果分析。
通过在实际的稳压电源上进行不同控制策略的实验，评估各种方案的性能和稳定性。
通过对比分析实验结果，验证理论与实践的一致性，并提出可能的优化方案和改进策略。
第六章结论与展望本章将对本文的研究工作进行总结，并提出未来的研究展望。
本论文通过研究稳压电源的拓扑结构、控制策略和性能评估方法，致力于寻找一种最优的稳压电源设计方案。
未来的研究可以进一步优化现有的方案，并探索新的稳压电源技术。
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。
现代电源之我见
现代电源之我见一、关于课堂的所想、所思第一次看到“现代电源”这个课程名称，就为之吸引，在网站上搜索，竟没有找到对“现代电源”很明确的定义，但就是觉得，这应该是一门能揭露一些生活中的奥秘，能学到一些平时里见到，却不曾思考过，没有理解的东西，确实，课堂，给了我知识，也引领了我思考。
从最开始老师的提问“什么是现代电源”，到现代电源是什么，一步一步地深入；从理解现代电源的意义，到世界中各种各样的现代电源，真的学到了很多知识，也得到了不少启发。
所以，这篇论文，我想结合自己的专业（新能源科学与工程），说说我在课上的学习，以及课后的思考所获的感悟。
记得第一堂课张老师播放的“通古斯大爆炸”，就神秘又强有力的展现了现代电源的威力。
如果自然界的闪电能够被储存，如果无线输电成为可能，那我们的资源，便可说源源不绝，并且任何地方的电力输送都不再是问题。
尽管那样的电源还没有被实现，但无线传电已经悄然成为一种潜在的趋势。
随后的绿色照明电源，则让我眼前一亮，感觉新能源的崛起，定会与之产生千丝万缕的关系，有着共同追求的目标，节能高效，方便灵活，亲近自然，保护环境，就会想到，绿色照明电源，就是新能源发展的一个契机，也算是一个依托，并且互相扶持，共同发展之后，其结果定是让人激动的，或许，在将来的某一天，路边的照明电源，不再需要传递能量的电线，仅凭着自然的风能，太阳能，就能够维持长久的寿命。
紧接着的适配器、CPU电源、通信电源等一系列的电子设备的电源装置，则展现了实实切切存在于我们身边的现代电源，也体现了现代电源对于如今的社会的必不可缺。
然后，石老师揭开航空航天电源的神秘面纱，曾对偌大的机器能在天空中长时间保持稳定用电环境不解，原来，一个超大的电容，加上合理的电能转化电源，便能做到。
兀的又想到，倘若飞行器中的超大电容能接引空中的闪电，利用电离层的电能，一如特斯拉的设想，飞行器就更是永不断电了，当然，这也还只是一种想望吧。
一直到马老师的绿色能源电源，课堂中都布满了精彩，最后对太阳能、风能电源的学习，不仅进一步拓展了现代电源的知识，同时增长了自己对新能源这一概念的理解。
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。
- 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)。
题目(中)现代电源之我见——嵌入式系统的供电电源 (英) My View of the Modern Power——the Power Supply of the Embedded System
专业与班级: 控制1102
姓名: _王文 _______________
学号: 3110104864
指导教师: 马皓张军明石健将
现代电源之我见——嵌入式系统的供电电源
专业和班级：控制1102 姓名：王文指导教师：马皓、张军明、石健将
摘要：
本文介绍了为嵌入式系统供电的常见二次电源设计方法，针对不同型号微处理器如单片机等提供了不同的二次电源设计方法，介绍了不同稳压芯片的区别和选取，以及双电源分时供电的设计思路。
嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心，而嵌入式系统是现代小型控制系统的主流设计方案，因此，嵌入式系统的供电电源成为现代电源必不可少的组成部分。
关键词：
现代电源、嵌入式系统、单片机、二次电源
1引言
现代电源技术是应用电力电子器件，综合自动控制、计算机技术和电磁技术等的多学科边缘交叉技术，其关键技术是电力电子技术。
随着单片机技术和控制原理的发展，嵌入式系统应运而生。
嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电器工程师协会（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。
与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。
嵌入式系统的核心是微处理器或单片机（MCU）。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。
从根本上讲，单片机由各种逻辑门电路集合而成，而门电路的工作需要稳定的电压，电压不稳定必将导致逻辑混乱，并且不同的单片机的工作电压不同，如STC12C系列单片机工作电压为5V，而STC12LE系列单片机工作电压为3.3V，这就对单片机或嵌入式系统的供电电源提出了严格的要求，即电源要能够提供稳定的、无干扰的针对相应微处理器的电压。
但是就目前来看，市电为220V交流电，大部分干电池、蓄电池无法提供满足要求的电压，所以嵌入式系统的电源要能够变交流为直流，并具有很好的稳压作用。
2AC/DC部分
2.1设计思路
由于市电是220V大电压，所以需先经过变压器降压；然后利用晶体二极管的单向导通性，将工频交流电转换为脉冲直流电；但是直流信号中仍包含着交流成分，所以还需要滤波电路。
因此AC/DC部分包括电压变压器、整流电路、滤波电路三部分。
如图
图1 AC/DC 原理图
2.2 电压变压器
根据不同的输出电压选择不同的变压器。
例如，如果最终输出为5V ，由于稳压
芯片在输入电压至少大于输出电压2V 的情况下才能正常工作，所以要求整流后的有
效值至少为7V ，由计算公式1987)7()220(2
221==n n 得到变压器原边和附边的比为987:1。
2.3 整流电路
整流电路有多种形式，如单相半波整流电路，单相全波整流电路，单相桥式整流
电路等。
其中单相桥式整流电路不改变变压器输出电压最大值，波形完整，且二极管受到的最大反向电压低，因此应用最广泛。
如图
图2 整流电路
整流后波形如图
图3 整流后波形
2.4 滤波电路
在整流输出和稳压芯片之间并联一个电容进行滤波，电容选取原则应使电路的时
间常数τ大于3~5个电容的充电周期0.01s ，如当电阻R=2k Ω时，电容C 应满足C
≥25μF 。
3 DC/DC 部分
由于经过整流和滤波后的电压往往比较高，所以需进一步稳压到所需电压。
这一步
骤需要稳压芯片。
最常用的是三端稳压芯片。
顾名思义，三端IC 是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
三端稳压IC 的电压有固定输出型和可调型两类，如L78X 、L79X 系列固定输出稳压芯片、LM 系列三端可调稳压器等。
固定电压输出的稳压IC 只需连接各端即可输出较稳定电压，不需调试，使用方便；可调稳压IC 应根据不同需要，在调节端与地之间连接一可调电阻，就能方便地在输出端得到所需的电压。
用78/79系列三端稳压IC 来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
如，要求输出电压为+5V 时，可选用L7805；要求输出电压为+12V 时，可选用L7812；若要求
输出电压为3.3V，可选用LM2596，该芯片不但可以输出3.3V电压，还可以输出5V、12V 等电压。
如图为L7805稳压芯片的应用电路。
图4 L7805稳压电路
图中输入端并联的两个电容起滤波作用，将输入给L7805的电压进行滤波，以减少纹波；输出端并联的电容的作用是对输出电压进行滤波，进一步消除纹波，使输出电压更“干净”；并联的LED起指示作用。
4仿真结果
采用orCAD对上述AD/DC和DC/DC电路进行仿真，仿真结果如下。
图5 输出VCC仿真结果
仿真结果表明输出电压一直稳定在5V。
以下是纹波的仿真结果。
图6 输出电压的纹波电压仿真结果
仿真结果显示，输出电压的纹波电压幅值ΔVCC=0.06mV，与5V相比完全可以忽略不计，而且0.06mV对单片机的逻辑没有丝毫影响，这都证明上述稳压电路能很好的作为MCU的二次电源。
5双电源分时供电的尝试性设计
如下图所示为双电源分时供电的一个例子。
图7 双电源分时供电
图中，两个“+12V ”为两个不同的电源。
由于单个电源用了一段时间之后，内阻会
增大，导致输出电压明显降低，如果不采取措施，输出电压降到一定程度时将会使MCU 逻辑混乱，带来不可估量的损失。
用双电源比单电源工作时间长，而且省去了检测电压和更换电源的繁琐步骤。
当第一个电源的输出电平低于设定电平（本例中为9V ）时，第一个电源自动关断，第一个电源开始供电。
实现关断功能的元件是可控硅，监测电压的电压监测仪，本例中用的是AX301。
可控硅一个很好的特点就是必须满足两个条件它才能导通，即当正向电压和控制信
号电压同时存在时它才能导通。
控制信号来自AX301电压监测芯片。
AX301是一款极低功耗的电池电压监测芯片，特别适合单节或多节锂电池，多节碱性电池，镍镉电池，镍氢电池和多节铅酸电池的电压监测。
当电池电压低于设定的下行阈值时，AX301输出低电平，当电池电压大于上行阈值时，AX301输出高电平。
AX301的下行阈值为1.135V ，设定电源输出电平低于9V 时第二个电源供电，因此需要在电源和AX301之间设计电阻网络来拉低电源输出电平。
依据公式2
12*R R R U LBI +=得，当LBI=1.135V ，设定电平U=9V 时，得到72
1≈R R 。
为了减少不必要的功率损耗，选取1R =70k Ω，2R =10k Ω，当电源输出电平小于9V 时，LBI 将小于下行阈值，AX301输出低电平，关断D1，打开D2，第二个电源开始工作。
考虑到可控硅和AX301的延时时间，为防止电路在第一个电源向第二个电源切换过程中掉电，从而导致MCU 逻辑混乱，加入了电容1C 和2C ，在切换瞬间，由于电容电压不可突变性，送给MCU 的电压在第二个电源开始供电之前不会突变到很低。
并联电容既可以起到滤波作用，也可以防止电源切换过程中MCU 掉电。
6 结束语
现代生活越来越趋向于数字化和自动化，嵌入式控制系统将继续在各行各业中发挥
不可替代的作用。
人们对控制系统电源的稳定性和可靠性的要求将越来越高，了解一些基本的控制系统电源，对MCU 供电系统进行设计、改造、更新，使控制系统更加可靠、稳定，将会一直成为人们不懈努力的方向。
参考文献
[1] 黄德胜可控硅触发电路中国氯碱，2008年第4期
[2] 吴建DC-DV稳压电路的设计及应用电子元器件应用，2005.7
[3] 殷红彩，葛立峰一种多输入直流稳压电源的设计传感器世界，2006.9
[4] 徐淑明7800系列集成稳压电路的分析丽水师范专科学校学报，1999.10
[5] 芮长颖可控硅触发电路的设计巢湖学院学报，2007年第9卷第3期。