开关电源设计论文
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。
基于stm32的开关电源论文
基于STM32的开关电源论文1.开关电源是一种高效、稳定、节能的电源供应解决方案，广泛应用于工业控制、通信设备、家用电器等领域。
随着嵌入式技术的进步，微控制器逐渐应用于开关电源的控制与管理中，提高了系统的可靠性和性能。
本论文旨在研究基于STM32微控制器的开关电源设计和实现，通过深入分析各个功能模块的原理和特性，探索了一种高效、稳定的开关电源设计方案。
2. STM32微控制器介绍STM32是由意法半导体公司（STMicroelectronics）推出的一款低功耗、高性能的32位微控制器系列。
它基于ARM CortexM内核，具有强大的计算能力和丰富的外设接口，非常适合用于嵌入式系统的开关电源设计。
3. 开关电源的工作原理开关电源是通过对输入电压进行高频开关，通过变换器和滤波器将电源电压转换为稳定的输出电压。
基本的开关电源框图包括输入滤波器、整流器、变换器、输出滤波器和反馈控制系统。
本论文重点研究了开关电源的变换器和反馈控制系统。
3.1 变换器在开关电源中，变换器负责将输入电源的直流电压转换为高频的交流电压，通常采用的变换器结构有Boost、Buck和BuckBoost等。
本论文中，我们选择了Buck变换器作为研究对象。
Buck变换器是一种降压型变换器，其工作原理是通过开关管的开关动作，以不同的占空比实现对输出电压的调节。
在设计中，需要考虑输入电压范围、输出电压、输出电流等因素，并合理选择输出电感和滤波电容，以满足电源的稳定性和效率。
3.2 反馈控制系统反馈控制系统用于测量和调节输出电压，使其保持恒定。
在本论文中，我们使用STM32微控制器的ADC模块来采集输出电压的反馈信号，并通过PWM信号控制开关管的开关动作，以实现对输出电压的调节。
反馈控制系统的设计中需要考虑采样频率、反馈控制算法、输出电压的稳定性等因素。
通过合理设计和调试，可以实现快速响应和稳定的输出电压。
4. 开关电源的硬件设计本论文中，我们选择了STM32F103系列微控制器作为开关电源的控制器，并根据开关电源的工作原理，完成了硬件设计。
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。
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。
开关电源设计毕业论文
开关电源设计毕业论文目录1绪言 (1)L1课题背景 (2)1.2选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3本课题主要的研究内容 (3)2系统设计方案与论证 (4)2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.32. 1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2. 2 MOSEFT驱动电路方案 (7)3.2. 3单片机选择方案 (7)4.2. 4检测采样方案 (8)5.2.5系统框图 (8)3硬件电路设计 (9)5.1变压整流滤波电路 (9)5.2辅助电源的设计 (11)5.3Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3. 1参数选择原理 (12)3.3.2电感值的计算 (15)3.3.3滤波电容的计算 (15)6.3. 4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)1R2110是驱动性能优良的集成芯片。
他的自举悬浮驱动电源可以同时驱动同一桥的上下两个开关器件，驱动电压高达500V,工作频率500kHz,并具有电源欠压保护关断逻辑。
芯片还有一个封锁两路输出的保护段SD,在SD输入高电平时，路输出均被封锁。
IR2110的这些优点给设计带来了极大的方便，特别是自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源的设计。
IR2110的自举电容的选择应满足下式 (19)c > 2。
，1匕cT°T・5 (3-18) (19)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4软件部分设计 (21)4.1AVR128 简介 (21)4.2PWM波的产生 (22)4.3AD 采样 (25)5系统调试及结果分析 (27)6总结与展望 (30)6. 1总结 (30)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)[1]张占松，蔡宣三.电源的原理与设计[M].北京：电子工业出版社，1998： 18-22 (32)[2]王兆安，勋明.电力电子设备设计和应用手册(第二版)[M].北京：机械工业出版社,2002： 35-44 (32)[3]倪东海，蒋玉萍.开关电源专用电路设计与应用[M].北京：中国电力出版社，2008： 18-22 (32)[4]杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].北京：中国电力出版社，2007： 76-88 (32)[5]刘胜利，李龙文,高频开关电源新技术应用[M].北京：中国电力出版社,2008： 56-62 32 [6]李龙文.最新开关电源设计程序与步骤[M].北京：中国电力出版社，2008. 66-72 (32)[7]沙占友.单片机开关电源的最新应用技术[M].北京：机械工业出版社，2002： 45-56 (32)[8]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，2005： 55-62 (32)[9]王鸿铉.实用电源技术手册[M].上海：上海科学普及出版社，2002. 32[10][日]户川治郎.何伟仁译.实用电源电路设计手册[M].北京：中国计量出版社，1990 (32)[11]阮新波，严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京：科学出版社,2000： 37-45 (32)[12]何希才.新型开关电源设计与应用[M].北京：科学出版社，2001.66-88 (32)[13]阮新波，严仰光.脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术[M] .北京：：科学出版社，1999： 144-146 (32)[14] McLyman, Co I one I Wm. T. , Transformer and InductorDes i gn Handbook [M], Maree I (32)Dekker, New York, 1978. ISBN 0-8247-6801-9 (32)[14] Smith, Steve, Magnet i c components[M], Van NostrandReinhoId, New York, 1985. ISBN (32)[15]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009： 162-182 (32)[16]杨荫福，段善旭，朝泽云.电力系统装置及系统[M].北京：清华大学出版社，2006： 21-45 (32)[17]刘克琦，张文义，陈向阳,智能大功率PWM充电电源的研制[J] .哈尔滨铁道科技(工作研究),2000.6, 11 (2) :14-16 (32)[18]Enr ique J M, Andu' jar J M, Boh6'rquez M A. A rel iable,fast and Iow cost maximum power piont tracker for photovoltaicappl ications[J]. Solar Energy, 2010, 84： 79-89 (32)[19]Taf i k Duru H A max i mum power track i ng a Igor i thm based on lmppt=f(Pmax) funct i on for match i ng pass i ve and ac-t i ve Ioads to a photovoltaic generator [J]. Solar Energy, 2006, 80： 812-822 (33)[20]李绍武.Proteus在电力电子教学中的应用[J].中国电力教育；010(9)： 85-86 (33)[21]刘陵顺，芳忠山.种高精度开关稳压电源的设计[J].仪表技术，2001.4, 20 (4) : 45-47 (33)[22]李绍武.基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计[J].湖北民族学院学报：自然科学版，2010(2)： 174-176 (33)[23] AkhIaque-E-RasuI Sha i kh, Ganesan Rajamohan. Buck Ii ng Ana lysis of Tapered Laminated Composite PIates Us i ng RitzMethod[J].材料科学与工程：中英文版，2011 (3)： 253-265. . 33 [24]史平君,实用电源技术手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2003:56-78 (33)[25]赵良炳.现代电力电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2000： 102-110 (33)[26]史平君，实用电源技术手册[M],沈阳：辽宁科学技术出版社，2003:86-87 (33)附录 (34)1绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点，应用越来越广泛，从70年代开始，并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。
(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。
开关电源设计相关毕业设计(论文)
目录一、摘要1、开关电源概述2、开关电源的发展3、开关电源的基本构成及分类4、开关电源的电路组成及功能二、开关电源的PWM1、开关电源PWM的五种反馈控制模式2、三种经典型号控制集成芯片：UC3842、TL494、SG3525三、开关电源的电磁兼容性与可靠性1、开关电源的电磁电磁兼容技术2、开关电源的噪声3、开关电源的EMC设计四、开关电源的计算机辅助分析与计算五、直流开关电源设计1、直流开关电源原理及特点2、直流开关电源的保护六、参考文献开关电源设计相关电源，即提供电能的设备，主要分三类：一次电源（将其它能量转换为电能），二次电源和蓄电池。
其中，二次电源指的是把输入电源（由电网供电）转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性（含电磁兼容，绝缘散热，不间断电源，智能控制）等方面符合要求的电能供给负载。
电子设备都离不开可靠的电源。
开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外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。
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。
开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
它们的功能是：1.输入电网滤波器：消除来自电网，如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
2.输入整流滤波器：将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。
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《电子线路系统设计》课程论文题目：12V开关电源设计电路姓名：陈婉如学号：20134518同组姓名：彭树琴专业班级：2013 级电子信息工程二班指导老师：谢铁强老师评分标准：摘要随着电子科技的不断发展，越来越多的电器设备走进了千家万户，要想让这些电器为我们服务，又离不开电源的驱动。
而开关电源因其高效率、低体积、低功耗、高可靠性等一系列的优点受到了人们的亲赖。
开关电源（电源适配器）实质上就是一个将高压交流电转换成低压直流电的装置。
本论文采用了反激式的拓扑结构，所谓反激式即在MOSFET管关断的时候次级的二极管才导通，这时候储存在变压器的能量才会传递到次级，供输出所用。
本次设计UC3842作为核心芯片，它同时具备了过负载保护、过电压保护、过温保护等功能，在很大程度上简化了电路。
在这些的基础上运用脉冲宽度调制（PWM）的原理来完成设计，脉宽调制是通过固定脉冲周期，改变占空比来控制MOSFET管导通和断开的比率从而控制输出。
使得电路更简单，精度更高，同时也能满足不同的电器对输入电范围，输出电压大小不同的要求。
为了实现电压输出的稳定，同时考虑到各国的市电电压和频率的不同，电路中集合了很多模块，比如EMI滤波电路、变压电路、输出整流滤波电路、光电耦合反馈回路、尖峰电压吸收回路等。
这样不但可以提高电路的精度和效率，同时也使得电路稳定性和安全性得到大幅度的提高。
该电路具有宽电压输入，多路稳定输出、纹波和噪声可控制等优点。
在完成电路的研究和焊接后进行了PCB板的测试，通过不断的改进与完善，最终得到的结果基本符合预期，效果比较理想。
关键词：反激式，开关电源，脉宽调制，拓扑结构，电源适配器目录摘要 ....................................................... 错误!未定义书签。
本课题的设计要求与目的....................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 (5)1.1 开关电源的发展及国外现状 (5)1.2 国内开关电源的发展及现状 (6)第2章开关电源整体结构与分析 (3)2.1 UC3842的介绍 (3)2.2.1 UC3842的工作原理 (4)2.2.2 UC3842的功能介绍 (5)第3章开关电源电路的设计 (6)3.1 主电路组成框图 (6)3.2.1 输入整流滤波电路 (7)3.2.2 单相逆变桥 (7)3.2.3 输出整流滤波电路 (8)3.2 输入整流滤波电路设计 (9)3.3.1 整流桥 (10)3.3.2 输入整流电容 (11)3.3.3 输入滤波电感 (12)3.3 输出整流滤波电路 (13)3.5.1 输出整流二极管 (14)3.5.2 输出滤波电感 (15)3.5.3 输出滤波电容 (16)3.4保护电路的设计 (17)3.4.1过流保护 (18)3.4.2过压保护 (19)第6章总结与展望 (20)参考文献 (21)附录 (22)本课题的研究内容与目标集成小功率开关电源的研究与设计，本论文根据课题研究的需要，设计了一种性能优良的电流控制型脉宽调制器UC3842进行的开关电源，本设计利用UC3842组成的PWM脉冲控制驱动电路，要求：1.固定输出电压12V2.输出电流350mA3.输出功率为17.36W3.电路中要求有过流保护5.电路中要求有过压保护总电路设计如下：第1章绪论1.1 开关电源的发展及国外现状开关电源在通信系统中得到了广泛的应用，并已成为现代通信供电系统的主流，而通信业的迅速发展又极大地推动了开关电源的发展。
在通信领域中，通常将高频整流器称为一次电源而将直流--直流(DC/DC)变换器称为二次电源。
同时，开关电源也在各种电子信息设备中，如计算机、充电电源等得到了广泛的应用。
自1957年第一只可控硅(SCR)问世后，可控硅取代了笨重而且效率低下的硒或氧化亚铜整流器件，可控硅整流器就作为通信设备的一次电源使用。
在随后的20年内，由于半导体工艺的进步，可控硅的电压、电流额定值及其它特性参数得到了不断提高和改进，满足了通信设备不断发展的需要，因此，直到70年代，发达国家还一直将可控硅整流器作为大多数通信设备的一次电源使用。
虽然可控硅整流器工作稳定，能满足通信设备的要求，但它是相控电源，工作于工频，有庞大笨重的电源变压器、电感线圈、滤波电容，噪声大，效率低，功率因数低，稳压精度也较低。
因此，自1947年肖克莱发明晶体管，并在随后的几年内对晶体管的质量和性能不断完善提高后，人们就着力研究利用晶体管进行高频变换的方案。
1955年美国罗耶(GH·Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换电路的开始, 1957年美国查赛(JJ·Jen Sen)又发明了自激式推挽双变压器变换器电路。
在此基础上，1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想，并在NEC杂志上发表了“脉宽调制应用于电源小型化”等文章，为使电源实现体积和重量的大幅下降提供了一条根本途径。
随着大功率硅晶体管的耐压提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善，1969年终于做成了25KHz的开关电源。
电源界把开关电源的频率提高到20KHz以上称为电源技术的“20KHz革命”。
经过几年的努力，从开关电源的电路拓扑型式到相配套的元器件等研究都取得了相当大的进展。
在电路拓扑型式上开发出了单端贮能式反激电路、双反激电路、单端正激式电路、双正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路，以适应不同应用场合、不同功率档次的需要；在元器件方面，功率晶体管和整流二极管的性能也有了较大的提高。
1976年美国硅通用公司第一个做出了型号为SG1524的脉宽调制(PWM, Pulse Width Modulation)控制芯片，极大地提高了开关电源的可靠性，并进一步减小了体积。
在随后的几年中，大功率晶体管(GTR)和功率场效应管(MOSFET)相继被研制出来，其电压、电流额定值大为提高，工作频率也提高较多，可靠性也显著增加。
到80年代中后期，绝缘栅双极性晶体管(IGBT)已研制出来并投入了市场，各种通信设备所需的一次电源大多采取PWM 集成控制芯片、双极型晶体管、场效应管、绝缘栅双极晶体管。
随着微电子学的发展和元器件生产技术的提高，相继开发出了耐压高的功率场效应管(VMOS管)和高电压、大电流的绝缘栅双极性晶体管(IGBT)，具有软恢复特性的大功率高频整流管，各种用途的集成脉宽调制控制器和高性能的铁氧体磁芯，高频用的电解电容器，低功耗的聚丙烯电容等。
主要元器件技术性能的提高，为高频开关电源向大功率、高效率、高可靠性方向发展奠定了良好基础。
随着通信用开关电源技术的广泛应用和不断深入，实际工作中人们对开关电源提出了更高的要求，提出了应用技术的高频化、硬件结构的模块化、软件控制的数字化、产品性能的绿色化、新一代电源的技术含量大大提高，使之更加可靠、稳定、高效、小型、安全。
在高频化方面，为提高开关频率并克服一般的PWM和准谐振、多谐振变换器的缺点，又开发了相移脉宽调制零电压开关谐振变换器，这种电路克服了PWM方式硬开关造成的较大的开关损耗的缺点，又实现了恒频工作，克服了准谐振和多谐振变换器工作频率变化及电压、电流幅度大的缺点。
采用这种工作原理，大大减小了开关管的损耗，不但提高了效率也提高了工作频率，减小了体积，更重要的是降低了变换电路对分布参数的敏感性，拓宽了开关器件的安全工作区，在一定程度上降低了对器件的要求，从而显著提高了开关电源的可靠性。
1.2 国内开关电源的发展及现状建国初期，我国邮电部门的科研技术人员开发了以国产大功率电动发电机组为主的成套设备作为通信电源。
在引进原民主德国FGD系列和前苏联BCC51系列自动化硒整流器基础上，借鉴国外先进技术，与工厂共同研制成功国产XZL系列自动化硒整流器，并在武汉通信电源厂批量生产，开始用硒整流器装备通信局(站)，替换原有的电动发电机组，这标志着我国国产通信电源设备跃到一个新的水平。
但后来，我国的通信电源发展相当缓慢。
1963年开始研制和采用可控硅(SC R)整流器,1965年着手研制逆变器和晶体管直流—直流(DC/DC)变换器，当时与发达国家相比只落后五六年.后由于十年动乱，研制工作一直停滞不前，除了可控硅整流器于1967年在武汉通信电源厂开始形成系列化生产，供通信设备作一次电源使用，并不断得到改进，性能和质量逐步提高外，其它方面进展十分缓慢。
一直到80年代才开始生产20KHz DC/DC变换器，但由于受元器件性能的影响，质量很不稳定，无法作为通信设备的一次电源使用。
只是作为通信设备的二次电源使用(二次电源对元器件的耐压及电流要求较低)。
直到上世纪90年代初，我国大多数通信设备所用的一次电源仍然是可控硅整流器。
这种电源工作于工频50Hz，有庞大的工频变压器、电感线圈、电解电容等，笨重庞大、效率低、噪声大、性能指标低，不易实现集中监控。
由于通信事业发展的需要，八十年代后期，邮电部加强了通信电源技术发展的各项工作，制订了“通信基础电源系统设备系列暂行规定”，“通信局(站)电源系统总技术要求”和电源设备行业标准等文件，多次派代表参加国际电信能源会议，并在八十年代后期才第一批引进了澳大利亚生产的48V/5OA(开关频率为40KHz)和48V/100A(开关频率为20KHz)的高频开关电源，在吸收国外先进技术的基础上，投入较大的力量，开始研制自己的开关电源。
邮电部武汉电源厂、通信仪表厂等厂家开发出了自己的以PWM方式工作的开关电源,并推向电信行业应用，取得了较好的效果.随后邮电部对电源提出了更新换代和实现监控(包括远程监控)的要求，众多厂家都投入力量研制开发，推出了采用PWM技术的高频开关电源，有些厂家还推出了实现远程监控的解决方案，短短几年后，电信部门所用的一次通信电源几乎都更换成了采用PWM 集成控制芯片、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管的半桥或全桥电路，其开关频率为几十～100KHZ、效率高于90%、功率因数接近1。
稳压精度优于0.5%,模块化组合的高频开关电源，电信行业成套电源技术提高到了一个崭新的水平。
总的说来，开关电源的发展趋势为:继续向高频、高效、高可靠、高密度化、低耗、低噪声、抗干扰和模块化发展。
第2章 开关电源整体结构以及原理本章从整体上对开关电源的各种功能模块进行了介绍，主要阐述了各模块的结构、功能以及相互之间的关系，其中重点介绍了主变换器和控制电路，对当前开关电源常用的变换器的结构、优缺点、适用范围等进行了分析，在此基础上，结合本文的实际情况，选择了合适的变换器结构；在控制电路部分，介绍了开关电源控制电路各控制单元的功能以及实现方法。