高压电源的设计_毕业设计
一种电压可调高频高压电源的设计
摘要摘要根据设计要求本文设计了一个高频高压电源系统。
首先设计了高频高压电源的主电路，并对主电路中的各个功能模块（BUCK，半桥逆变，CW倍压电路）进行了原理分析和仿真研究，同时对及相应的参数进行计算和设计，对其性能做了优化。
同时重点研究了电源系统的可实现性，及一些关键的实现技术。
设计采用了常规的PI调节的高压电源的控制系统，使输出的纹波达到所规定的要求。
设计了相应的实现电路。
最后本文对所选的控制芯片SG3525，IR2110及光电隔离芯片HCNR201做了原理分析和设计。
设计的同时还对该系统进行了全面的Pspice仿真。
仿真结果表明该设计中的主电路可以满足要求，各部分电路均工作在安全稳定的范围内，控制电路可以达到精确调节输出电压幅值并起到了一定的抑制谐波的作用。
关键词：高频；高压；开关电源；SG3525；AbstractAccording to the design requirements for the high voltage power supply system. First, we make the design of main circuit of high voltage power supply. And make analysis and simulation studies the main circuit of each function module (BUCK, half-bridge converter CW, as the principle of voltage circuit), and take calculationing of corresponding parameters and designing,so the power supply work better.And studied stressly the power supply system , and some realizability key technology. The design of the high voltage power supply take the conventional PI adjust controlling means. Output ripple to meet the specified requirements. We take the design of corresponding implementing circuit.Finally we make principle analysising and designing of the control chips selected SG3525 ,IR2110and photoelectric isolation HCNR201.The design of this system are also discussed comprehensively the Pspice simulation. The study showed that the design of main circuit can satisfy the requirements, each part is working safety and stability of the circuit and control circuit of the range can achieve precise adjustment output voltage amplitude and played a certain role to restrain the harmonics.Keywords high frequency ; high voltage ; switch power supply ; SG3525 ;目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.1.1高频高压电源的国内外现状和发展 (2)1.1.2课题的意义 (4)1.1.3本文的研究内容和研究方法 (4)第2章高频高压电源主电路各模块工作原理分析 (6)2.1高频高压电源主电路总体方案的设计 (6)2.2主电路各模块原理分析及设计 (6)2.2.1整流及滤波电路分析设计 (6)2.2.2Buck斩波电路工作原理分析及设计 (9)2.2.3半桥逆变电路的工作原理分析及设计 (12)2.2.4变压器的设计 (14)2.2.5CW倍压电路工作原理分析及设计 (17)2.3系统主电路开环仿真 (19)2.4本章小结 (20)第3章高频高压电源控制电路的设计 (22)3.1B UCK电路的模型建立 (22)3.2控制电路设计 (24)3.2.1控制信号PWM波的发生 (24)3.2.2采样的电压的选取 (26)3.2.3比例积分环节的设计 (26)3.2.4控制电路 (29)3.3闭环系统的仿真 (29)3.4闭环系统的抗干扰性能 (34)3.5本章小结 (36)第4章驱动电路及芯片的设计 (37)4.1SG3525的设计 (37)4.1.1SG3525功能简介 (37)4.1.2SG3525参数设计 (38)4.2驱动芯片IR2110的设计 (39)4.3光电耦合隔离的设计 (42)4.4本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景高频高压电源是相对于工频高压电源和中频高压电源而言的。
设计高压直流电源
设计高压直流电源引言随着近代电子技术及电力电子技术的快速发展，一些先进的元器件如晶闸管被成功地应用到高压电源的设计和制造领域。
由于电源采用闭环控制，实现了高压的自动控制和调节，这使电源的稳定性、纹波电压及可靠性等技术指标都得到了显著的提高，而高压电源性能的提高也改善了使用质量，促进了电子技术的发展。
自上世纪90年代以来，新型电力电子器件（如IGBT）、数字控制技术及自动控制技术的快速发展和广泛应用，更加促进了电源技术的发展。
一般小型应用则采用PLC控制，由于PLC具有较强的抗干扰能力及控制功能强等特点，容易实现对电源技术应用设备的可靠控制。
2高压电源的主电路系统和参数高压电源的系统框图如图1所示，其主电路如图2所示。
它主要由以下电路组成。
2.1EMC滤波电路开关电源工作时会产生传导噪声返回到市电网络，影响电源控制电路的正常工作，并对其它的电器设备产生干扰，因此必须加以克服[2]。
本电源采用EMC滤波电路，主要由L 和C组成的电源线路滤波器，包括差模抑制和共模抑制电路，能有效抑制差模和共模噪声。
2.2可控整流电路可控整流电路由集成一体化智能调压模块组成，电感L1和电容C3组成滤波电路以获得较为平稳的直流电压，Rc和Rd组成精密的反馈取样电路，确保输出电压在控制电路的作用下保持稳定。
2.3IGBT逆变电路逆变电路由半桥电容C、IGBT、高压变压器、保护元件等组成。
IGBT为富士公司的快速系列模块，其型号为1MBH600-100。
T为高压变压器，经IGBT逆变后的方波电压经高压变压器升压到40kV左右的高频交流电压。
由于高压线圈的匝数较多，在高频时，寄生电容和自感会影响电源的输出特性[3]，因此须对线圈采取静电屏蔽，另外由于对地电容的作用，束流取样电阻上会叠加一高频交流信号[4]，必须采取补偿措施加以消除。
本电源采用双屏蔽措施来消除束流干扰信号，即在高低压线圈之间加装双层屏蔽，第一层屏蔽接地，第二层接在束流取样电阻上。
10KV校园高压毕业设计 (2)
目录第1章概述1.1 供配电系统的概述1.2 校园供配电工作意义和特点1.3 课题主要解决的问题和研究方法1.3.1 主要解决的问题1.3.2 主要研究方法第2章负荷计算2.1 负荷的概念和分级2.2 负荷计算的目的2.3 整理校园负荷分布2.4 选择计算负荷的方法2.4.1用电设备组负荷计算公式2.4.2多组用电设备负荷计算公式2.5 校园负荷计算2.6 低压无功功率补偿第3章短路电路计算3.1 短路电流产生原因、后果以及形成原因3.2 短路计算点的确定3.2.1 基准值选择3.2.2 各短路电流电抗、标幺值3.2.3 K-1点短路回路短路电流和短路容量3.2.4 K-2点短路回路短路电流和短路容量第4章电气设备的选择4.1 选择电气设备的基本知识4.2 高压电气设备选择4.2.1 高压断路器的选择4.2.2 高压熔断器的选择4.2.3 高压隔离开关的选择4.2.4 互感器的选择4.3 低压电气设备选择4.4 高压与低压母线选择4.5 高压10KV设备校验4.6 低压380V设备校验第5章配电室的设计5.1 配电室的变压器台数确定5.2 配电室的变压器的容量的确定5.3 选择变电所主接线5.4 绘制主接线图5.5 变电所所址设计5.5.1 变电所所址选择原则5.5.2 变电所布置结构第6章校园供配电线路设计6.1 校园高压线路选择6.2 校园低压线路选择第7章校园供配电二次回路与自动装置7.1第8章校园供配电电气安全技术8.1 电气安全基本知识8.2 接地8.3 防雷致谢参考文献附录第1章1.1 供配电系统的概述电能是由自然界中蕴藏的各种的一次能源转变而成的二次能源。
它的特点是输送和分配简单经济，便于控制、调节和测量，易于转换为其它形式的能量（如机械能、光能、热能等），因此广泛应用于国民经济和社会生活各个方面，从而成为主要的能源和动力。
电力系统是生产、输送以及使用电能的统一整体，它主要由发电厂、输电线路、配电系统以及负荷构成。
250kV便携式高压电源的设计
硕士学位论文论文作者： 刘宏军学科专业： 粒子物理与原子核物理指导教师： 邓玉福 教授培养单位： 物理科学与技术学院培养类别： 全日制完成时间： 2013年3月沈阳师范大学学位评定委员会单位代码： 10166250kV 便携式高压电源的设计学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。
作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕士学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅；有权可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
保密的学位论文在解密后适用本规定。
作者签名：日期：250kV便携式高压电源的设计中文摘要高压直流电源被广泛应用到工业、农业、医学、通讯等领域。
传统的高压直流电源由于采用工频交流电作为电源供电输入，需要采用体积庞大且笨重的升压变压器得到高压，使得这类高压电源体积庞大、稳定性差、适用范围受限、不方便携带与运输。
随着电力电子技术的发展，开关电源因其高频、节能高效等优点，渐渐取代传统的高压直流电源而得到广泛应用。
本文采用开关电源技术，设计实现了250kV便携式高压直流电源。
该电源由功率转换单元、倍压整流单元、高压测量单元及脉冲振荡控制单元构成。
电源的核心部分高频逆变单元采用SCR单端逆变技术，核心器件采用可控硅MGB50-12，有力保证了整个电路的稳定性；电源的脉冲振荡控制电路采用TL494及其辅助电路控制电源的工作频率，实现电源在较高频率下稳定工作。
本文设计的高压直流电源经实验测试可实现0-250kV、 0-5mA的连续可调输出，工作频率达到14.7kHz，纹波系数为0.0175,工作效率大于87%。
高压电网规划设计(华电毕业设计)
毕 业 设 计(论文)系 别 电力工程系专业班级 学生姓名 指导教师二○一二年六月高压电网规划设计题 目高压电网规划设计摘要随着电力在国民经济发展中的作用的日益突出，电网的建设与发展正扮演着越来越重要的角色。
电网作为联系电能生产企业与用户的桥梁，对供电的可靠性与稳定性有很大的作用，而电网的设计作为电网建设中的重要一环，必须给予高度的重视。
本文简述了高压输电网设计的过程与方法。
高压输电网的设计应根据用户负荷的相关资料，各配电变电所的地理位置和已有电厂的供电情况做出相应的功率平衡，确定各变电所变压器的主变容量与台数。
根据已有的知识与经验设计出几种备选的方案，通过技术经济比较，主要从以下几个方面：1、按经济截面选择导线，按机械强度、是否发生电晕、载流量等情况校验导线，确定各段的导线型号。
2、对各种备选方案进行正常和故障情况下的电压和电能损耗的计算，本过程的计算主要采用手工算潮流的方法，得出各种正常及故障时的电压损耗情况，评定各种接线方案。
3、从各种方案线路的电能损耗，线路投资，变电所的投资以及年运行费用等方面进行经济比较。
综合以上三个方面确定最佳的方案，即为本设计的选定方案。
最后根据潮流计算结果对确定的方案评定调压要求，选定调压方案。
本设计给出所选方案的完整接线图。
关键词：高压输电网络；电力系统潮流计算；调压方式HIGH-VOLTAGE POWER NETWORKPLANNING AND DESIGNAbstractAlong with power in the role in the development of national economy stick out increasingly, the construction of electrical network is acting more and more important role with development. Electrical network takes a role of the bridge of producing -electrical energy enterprises and users; it is well known that electrical network is unsaid for the stability and reliability of power supply. The design of power system acts as important one aspect in the construction of electrical network, witch must give an extra attention.This paper concisely has introduced method and the process of the distribution net design of high voltage. It should be according to the related information of user loads, each distribution station site and the condition of power supply of existed power plants. Making corresponding power balance, and then determine every distribution transformer capacity and number. According existed some knowledge and experience, imagine two kinds choused scheme, compare through technical economy from some following aspects, require best design: 1 , select wire according to economic section, according to machinery strength , corona, the current-carrying capacity etc. ,checking the wire model .2 , Various choose schemes must be carried out calculation for normal and fault condition by manual power flow calculation .Calculation result are normal and fault voltage wastage conditions, remarking various wiring schemes. 3 .From loss, line investment, the electrical energy of various scheme lines, distribution system annual operation cost t as well as investment of electrical place, carrying out economic comparison and synthesize. Finally decide th e best’s scheme, that is choused scheme. Draw system winding diagram in the design.Keywords: voltage distribution network; power flow calculation; regulating voltage目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 原始资料 (1)2 原始资料分析 (2)2.1 有功平衡校验 (2)2.2无功平衡校验 (2)2.3 可选方案 (2)2.4 确定电压等级 (4)3 选择发电厂、变电所主接线形式，变压器台数容量 (5)3.1主接线形式 (5)3.1.1 发电厂主接线形式 (5)3.1.2 变电站主接线形式 (5)3.2 变压器的台数和容量 (5)3.2.1 发电厂的变压器台数和容量 (5)3.2.2 变电站的变压器台数和容量 (5)3.2.3 变压器的型号及相关参数表 (6)4 选择导线型号 (7)4.1 方案1的导线型号选择 (7)4.1.1 最大运行方式初步潮流分布 (7)4.1.2计算导线截面积 (8)4.1.3 选择导线型号及其校验 (9)4.1.4 允许载流量校验 (9)4.2 方案4的导线型号选择 (10)4.2.1 最大运行方式初步潮流分布 (10)4.2.2 计算导线截面积 (11)4.2.3 选择导线型号及其校验 (12)4.2.4 允许载流量校验 (13)4.3 方案5的导线型号选择 (14)4.3.1 最大运行方式初步潮流分布 (14)4.3.2 计算导线截面积 (15)4.3.3 选择导线型号及其校验 (16)4.3.4 允许载流量校验 (16)5 初步比较 (18)5.1 导线长度 (18)5.2断路器数目 (18)5.3金属耗量 (18)5.3.1 方案1 (18)5.3.2 方案4，5 (18)5.3.3 初步方案比较结果 (18)6 详细比较 (20)6.1 电压损耗计算 (20)6.1.1 电压损耗计算原则 (20)6.1.2 正常运行电压损耗 (20)6.1.3 故障运行电压损耗 (23)6.2 一次投资 (27)6.3 年行运费 (28)6.4 比较分析 (29)7 最优方案潮流计算 (30)7.1 正常运行最大负荷情况 (30)7.2 正常运行最小负荷情况 (33)7.3 故障情况潮流计算 (36)8 变压器分接头选择 (39)8.1 变电站1 (39)8.2 变电站2 (40)8.3 变电站3 (40)8.4 变电站4 (41)8.5 变电站5 (42)9 最优网络计算数字 (43)9.1 一次投资 (43)9.2 年行运费 (43)9.3 输电效率 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)1原始资料1.发电厂装机情况：Ａ厂：火电厂，装机总容量600 MW，其中：容量为100 MW者3 台，电压10.5 kV，cosφ=0.85容量为200 MW者1 台，电压10.5 kV，cosφ=0.85容量为50 MW者2 台，电压10.5 kV，cosφ=0.85B厂：火电厂，装机总容量300 MW，其中：容量为25 MW者4 台，电压10.5 kV，cosφ=0.85容量为100 MW者2 台，电压10.5 kV，cosφ=0.852.负荷情况：3.发电厂与各变电所地理位置图：图中1厘米代表20公里。
《高压侧感应电源的研究与设计》范文
《高压侧感应电源的研究与设计》篇一一、引言随着现代工业和科技的发展，电力供应的稳定性和效率成为了关键因素。
高压侧感应电源作为一种新型的电源技术，具有高效率、高稳定性等优点，因此在工业、医疗、通信等领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究并设计一种高压侧感应电源，以提高电力供应的效率和稳定性。
二、研究背景高压侧感应电源是一种利用电磁感应原理进行电力转换的电源。
与传统的电源相比，它具有更高的效率和稳定性，同时也具有更小的体积和更轻的重量。
因此，高压侧感应电源在许多领域都有着广泛的应用前景。
然而，其设计和研究仍然存在一些挑战，如高电压、高电流的特殊环境对设备的挑战以及能源转换效率的提高等。
三、研究内容本研究将设计一款新型的高压侧感应电源，主要包括以下几个方面的内容：1. 拓扑结构设计：针对高压侧的特点，设计合适的拓扑结构，以提高能源转换效率和设备的稳定性。
2. 参数计算与优化：根据设计要求，计算关键参数如电感、电容等，并进行优化设计，以实现最佳的能源转换效果。
3. 控制系统设计：设计合理的控制系统，实现对电源的精确控制，确保电源的稳定性和可靠性。
4. 仿真与实验验证：通过仿真和实验验证设计的正确性和可行性，对实际工作环境进行模拟，以确保设备的可靠性和稳定性。
四、设计与实现1. 拓扑结构设计：采用高频变压器和全桥整流电路组成的拓扑结构，通过电磁感应原理实现能源的转换。
同时，采用软开关技术，降低开关损耗，提高能源转换效率。
2. 参数计算与优化：根据设计要求，计算电感、电容等关键参数。
通过仿真软件进行优化设计，实现最佳的能源转换效果。
同时，考虑到设备的散热问题，对设备进行热设计，确保设备在长时间工作过程中的稳定性和可靠性。
3. 控制系统设计：采用数字控制技术，实现对电源的精确控制。
通过实时监测电源的输出电压和电流，对控制策略进行调整，确保电源的稳定性和可靠性。
同时，考虑到设备的保护功能，设计过流、过压、欠压等保护措施，确保设备在异常情况下的安全运行。
高压电源设计
高压电源设计
高压电源设计主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：高压电源需要使用耐高压的材料，如高压绝缘材料、高压电容器、高压开关等。
2. 电源拓扑结构选择：常见的高压电源拓扑结构有带变压器的升压电路、倍压电路和正玄波变换电路等，根据具体需求选择合适的电源拓扑结构。
3. 控制模式选择：根据具体应用选择合适的控制模式，如恒定电流、恒定电压等。
4. 输出功率和电压范围选择：根据要驱动的负载特性和工作环境选择适当的输出功率和电压范围。
5. 过压、过流、短路等保护设计：为了保证电源和负载的安全，设计高压电源时需要考虑过压、过流、短路等情况下的保护措施。
6. PCB设计和布线：高压电源的设计需要注意良好的PCB 布局和布线，减少电磁干扰和高压漏露的可能性。
7. 散热设计：高压电源的散热设计也是一个关键因素，可以采用散热片、风扇等方式来提高散热效果。
8. 符合标准和安全认证：根据实际应用需求，确保高压电源设计符合相关标准和安全认证要求，确保产品的安全性和可靠性。
以上是高压电源设计的一些基本要点，具体的设计要素还需根据实际应用需求和具体的电源规格来确定。
可以参考相关的电源设计手册、技术资料和专利技术来进行设计。
DCDC升压电源模块的设计_毕业设计
本科毕业设计题目DC/DC升压电源模块的设计系电子工程专业班级学号学生姓名指导教师完成日期诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《DC/DC升压电源模块的设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：年月日摘要DC/DC变换器是将一种直流电压变换为另一种所需的直流电压(固定或可调)。
这种技术被广泛应用于计算机、办公自动化设备、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济的各行各业中，变换器还需要符合上述领域的安全标准。
本文重点讲述了DC-DC升压型变换器的工作原理，描述了DC-DC变换器的控制方法，同时，详细阐述了脉宽调制中电压控制模式和电流控制模式的基本原理，分析比较了它们各自的优缺点。
本文设计了一款采用峰值电流控制型脉宽调制芯片UC3842设计的Boost升压型DC-DC变换电路，外接元器件少，控制灵活方便，输出电压稳定可调。
在系统的硬件部分设计中，有三个部分组成，主要涉及到Boost拓扑结构电路、脉宽调制控制驱动电路、反馈闭环电路。
在设计、制作、调试完整机之后，本系统基本能够达到预期的要求：1.在输入电压15V-20V范围内输出电压在32-55V；2.最大输出电流达到1A；3.DC/DC变换器的效率>70%。
关键词：升压型DC/DC变换器；电流控制；电压控制；脉宽调制ABSTRACTDC-DC converter is one DC voltage is transformed into another DC voltage required (fixed or adjustable). This technology is widely used in computers, office automation equipment, industrial instrumentation, military, aerospace and other fields related to national economy sectors, the converter also need to meet safety standards in these areas.This paper focuses on the working principle of step-up DC-DC converter. Describes the DC-DC converter control method.At the same time, expounds the pulse width modulation of voltage control mode and the basic principle of current control model, and analyses their advantages and disadvantages.This paper designs a using current peak control mode pulse width modulation UC3842 chip design Boost booster type DC-DC transform circuit，less External components, control is flexible and convenient, the output voltage stability can be adjusted.There are three parts of hardware in the system design, mainly related to the Boost topology circuit, PWM control circuit, feedback loop circuit.In the design, production and testing after the system achieves the desired requirements: 1.The input voltage range of 15V-20V Output voltage 32-55V; 2.The maximum output current of 1A; 3.DC-DC Converter efficiency> 70%.Keywords: Step-up DC/DC converter; current control; voltage control; Pulse width modulation目录1 绪论............................................. 错误！未定义书签。
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高压电源的设计摘要高压电源在日常的生产、生活中有着广泛的应用，尤其在军事、医疗、射线类探测器和静电喷涂等技术领域。
传统的高压电源多采用线性技术，这种结构形式造成电源变换效率低，体积大，重量沉，操作维修不方便。
随着电源技术的发展，人们对高压电源的转换效率和带负载能力提出了更高的要求。
开关电源相对于线性电源有体积小，重量轻，效率高的优点，已经成为电源行业的主流形式。
本论文设计研究了一种以单片机和脉宽调制（PWM）技术为基础的高压开关电源。
该电源由飞思卡尔MC9S12XS128单片机产生和控制PWM波形，采用全桥变换，经高频变压器升压，输出1000V电压。
该电源采用数字调节，模数电路相互结合，具有输出电压高，纹波小，输出功率较高等优点。
关键词：开关电源桥式变换器高频变压器单片机AbstractHigh-voltage power supply is applied broadly in daily life and production, especially used in military, medical, class-ray detector and electrostatic spraying. Traditional high-voltage power supply mainly adopt technology of linear power supply such type of structure makes the whole Efficiency of power supply below, large, heavy and operation and maintenance which is not convenient.With the development of power technology, people have a higher demand on the conversion efficiency of the the high-voltage power and load capacity.Switching power supply have the advantages of small size, light weight, high efficiency relative to the linear power.,it have become a mainstream form of the Power industry.This paper studies a single-chip design and pulse width modulation (PWM) technology-based high-voltage switching power supply.PWM waveform of the the power supply was generated and controlled by by Freescale MC9S12XS128 m icrocontroller，using full bridge,the high-frequency step-up transformer,1000V output voltage.The power supply with digital adjustment,modulus combined circuit,it has the advantage of a high output voltage, ripple, the higher power output and so on.Keywords: Switching power supply Bridge converter High-frequency transformerMicrocontroller目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (4)1.1 课题研究的背景 (4)1.2 研究的目的及意义 (5)1.2.1课题研究的目的 (5)1.2.2课题研究的意义 (5)1.3 高频开关电源的发展情况 (5)1.3.1开关电源的发展情况 (5)1.3.2高频开关电源的主要新技术标志 (6)1.4 隔离式高频开关电源简介 (7)第2章高频开关电源的总体设计 (9)2.1 主电路的选择 (9)2.2 控制电路的选择 (9)2.3 电流工作模式的方案选择 (9)2.3.1电流连续模式分析 (9)2.3.2电流断续模式分析 (9)2.4 综合结构电路图 (10)第3章开关电源输入电路设计 (11)3.1 整流技术 (11)3.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (11)3.2整流电路 (11)3.3输入尖峰电压保护 (11)第4章开关电源主电路设计 (12)4.1 全桥变换器电路的工作原理 (12)4.2 开关晶体管的设计 (13)4.2.1器件介绍 (13)4.2.2.功率MOSFET的结构和工作原理 (14)4.2.3.功率MOSFET的主要特点 (14)4.2.4MOSFET的导通特性 (15)4.3 高频变压器的设计 (16)4.3.1磁芯材料和结构 (16)4.3.2绕阻计算 (16)4.3.3绕阻的绕制 (17)第5章开关电源控制电路设计 (18)5.1基本原理 (18)5.2器件简介 (18)5.3脉冲宽度调制模块 (20)5.4 A/D模块 (21)5.5软件设计部分概述 (22)5.5.1 程序设计方法 (22)5.5.2 软件设计步骤 (23)5.6单片机系统设计时应注意的问题 (23)第6章辅助电路的设计 (24)6.1辅助电源的设计 (24)6.2MOSFET驱动电路 (24)6.2.1器件介绍 (25)6.2.2电路结构分析 (25)6.3输出滤波电路的选择 (26)第7章展望与总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第1章绪论1.1 课题研究的背景开关电源已有几十年的发展历史。
1955年发明的自激推挽式晶体管单变压器直流变换器，率先实现了高频转换控制功能；1957年发明的自激推挽式双变压器，1964提出的无工频变压器式开关电源设计方案，有力地推动了开关电源技术进步。
1977年脉宽调制（PWM）控制器集成电路的问世，1994年单片开关电源的问世，为开关电源的推广和普及创造了条件。
与此同时，开关电源的频率也从最初的20KHz提高到几千赫兹至几兆赫兹。
目前，开关电源正朝高效节能，安全环保、短、小、轻、薄的方向发展。
各种新技术、新工艺和新器件如雨后春笋，不断问世，开关电源的应用也日益普及。
开关电源技术发展趋势可以归纳以下几点：①小型化、薄型化、轻量化、高频化是开关电源的主要发展方向。
②提高可靠性，提高集成度，增加保护功能，拓宽输入电压范围，提高平均无故障时间。
③随着频率提高，开关电源的噪声随之增大，降低噪声也是高频开关电源的研究方向。
④提高电源装置和系统的电磁兼容性(EMC)。
⑤用计算机软件进行辅助设计与控制，具有高效、高精度、高经济性和高可靠性的优点，可以使开关电源具有最佳电路结构与最佳工作状况。
开关电源高频化的实现，与磁性元件和半导体功率器件的发展状况有着密切的关系。
1.2 研究的目的及意义1.2.1课题研究的目的随着社会经济的发展，人类已经进入工业时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期，电源是向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础。
本论文的目的就是查阅相关资料，掌握开关电源的内部结构，学习怎样设计小功率开关电源的方法，这以后从事相关事业打下基础，开阔视野，从而提高自身的能力。
1.2.2课题研究的意义课题研究的意义在于：当代许多高新技术均与电源的电压、电流、频率、相位和波形等基本技术参数的变换和控制相关，电源技术能够实现对这些参数的精确控制和高效率的处理，因此，电源技术不但本身是一种高新技术，而且还是其评它多项高新技术的发展基础。
电源技术及其产业的进一步发展必将为大幅度节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率提供重要的手段，并为现代生产和现代生活带来为深远的影响。
1.3 高频开关电源的发展情况1.3.1开关电源的发展情况目前我国通信、信息、家电和国防等领域的电源普遍采用高频开关电源，相控电源将逐渐被淘汰。
国内开关电源技术的发展，基本上起源于20世纪70年代末和80年代初。
当时引进的开关电源技术，在高等院校和一些科研院所停留在实验开发和教学阶段。
20世纪80年代中期开关电源产品开始推广和应用。
20世纪80年代开关电源的特点是采用20kHz脉宽调制（PWM）技术，效率可达65%-70%。
经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和突破。
新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET和IGBT可使小型开关电源的工作频率达到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);软开关技术使高频开关电源的实现有了可能，它不仅可以减少电源的体积和重量，而且提高了电源的效率（国产6kW通信开关电源采用软开关技术，效率可达93%）；控制技术的发展以及专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高；有源功率因数校正技术（APFC）的开发，提高了AC/DC开关电源的功率因数，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电源的整体效率。
1.3.2高频开关电源的主要新技术标志新型磁性材料和新型变压器的开发、新型电容器和EMI滤波器技术的进步以及专用集成控制芯片的研制成功，使开关电源实现了小型化，并提高了EMC性能。
微处理器监控技术的应用，提高了电源的可靠性，也适应了市场对其智能化的要求。
新型半导体器件的发展是开关电源技术进步的龙头。
目前正在研究高性能的碳化硅半导体器件，一旦开发成功，对电源技术的影响将是革命性的。
此外，平面变压器、压电变压器及新型电容器等元器件的发展，也将对电源技术的发展起到重要作用。
另外，集成化是开关电源的一个重要发展方向。
通过控制电路的集成、驱动电路的集成以及保护电路的集成，最后达到整机的集成化生产。
集成化和模块化减少了外部连线和焊接，提高了设备的可靠性，缩小了电源的体积，减轻了重量。
目前。
总之，回顾开关电源技术的发展过程，可以看到，高效率、小型化、集成化、智能化以及高可靠性是大势所趋，也是今后的发展方向，因此高频开关电源的发展很具研究意义！在开关电源领域，我国的民族产业在国内一直占有举足轻重的地位。
在开关电源应用的起步阶段，很多生产厂家采取的都是小作坊的生产模式。
经过20余年的不懈努力，逐步向大规模生产转化，产品也从单一品种走向系列化。
现在，我国已形成一批上亿元甚至10亿元以上产值的电源企业，有些产品已进入国际市场。