开关电源大学论文
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。
开关电源本科毕业论文

开关电源本科毕业论文摘要该文叙述了单管反激式开关电源的设计制作过程。
设计采用了适合中小功率降压式变化器的单管反激式结构,充分地考虑的设计成本和电路效率。
该设计了UC3842作驱动芯片,配合场效应管和高频变压器,这种工作在高频状态下的开关电源变换器具有体积小重量轻等显著特点。
同时,该单管反激开关电源输出部分采用了TL431加光耦的高精度快速取样反馈电路,使输出精度和稳压性能大大超越一般的取样反馈形式。
关键词开关电源;反激;场效应晶体管;光耦。
1. 引言 ..................................................................... .. (1)2. 设计方案思路 ..................................................................... . (3)3. 总体设计 ..................................................................... (4)4. 元件选择及其参数计算 ..................................................................... ........................... 4 4.1 主要元件选择 ..................................................................... .. (4)4.1.1 脉宽调制芯片的选择 ..................................................................... . (4)4.1.2 选择变压器磁芯 ..................................................................... (6)4.1.3 选择开关管 ..................................................................... .. (6)4.1.4 选择输出整流管和滤波电感磁芯 ....................................................................64.1.5 取样和反馈器件的选择 ..................................................................... ............... 7 4.2 关键参数计算 ..................................................................... (8)4.2.1 UC4842A振荡频率 ..................................................................... . (8)4.2.2 变压器线圈匝数 ..................................................................... (9)4.2.3 电流取样电阻和输出取样电阻计算 (9)5. 电路设计 ..................................................................... . (10)5.1 电路原理图设计 ..................................................................... .. (10)5.1.1 UC3842A周边相关电路 ..................................................................... (10)5.1.2 变压器周边电路 ..................................................................... .. (10)5.1.3 输出滤波整流电路 ..................................................................... (11)5.1.3 取样和管够反馈电路 ..................................................................... ............... 11 5.2 特殊元件布局规划 ................................................................................................. 12 5.3 电路PCB布线设计 ..................................................................... .......................... 12 6. 制作与调试 ..................................................................... (13)6.1 硬件电路的布线与焊接 ..................................................................... .................... 13 6.2 调试 ..................................................................... . (13)7. 结论 ..................................................................... (14)参考文献 ..................................................................... .. (15)谢辞 ..................................................................... (16)1. 引言开关稳压电源(以下简称开关电源)取代晶体管线性稳压电源(以下简称线性电源)已有30多年历史,最早出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿。
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。
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。
基于单片机控制的开关电源设计论文

引言开关电源是利用现代电子电力技术控制功率开关管(MOSFET;三极管)的导通和关断的时间比来稳定输出电压的一种新型稳压电源。
它是在电子、计算机、通信、电气、航空航天、军事以及家电等领域应用非常广泛的一种电力电子装置。
具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点。
本文中研究的单片机控制开关电源,可以通过键盘预置期望输出电压值,模/数转换器对输出电压进行采样,由软件控制单片机输出相应的脉冲宽度,对开关电源进行脉宽调制,输出预期的电压。
并采用PID算法控制输出电压稳定,构成可输出3v到12v 的可调电压,并显示实时电压和预置值,通过键盘可随时修改PID参数以优化控制效果,并该系统可以给芯片提供工作电压,加以扩展可构成输出正负3到12伏的双极性电源。
单片机控制的开关电源具有设计弹性好的优点,可以按照设计者的思想灵活的工作。
目前电子设备的日益小型化需要供电电源的小型化,这样制作小型化电源是未来电源制作的一个趋势,传统开关电源线路一般很复杂体积也较大,如果使用的单片机作为控制核心必将可以大大简化电源的结构,制作更加小的电源将成为可能,并且使用单片机可以扩展许多功能,如显示,实时控制调整电压,可维护性强,由于目前国内有专门的PWM输出的单片机价格昂贵,普通的单片机I/O口模拟的脉宽频率较低,速度较慢,远远达不到现代电源要求的工作频率,所以目前单片机控制的电源使用并不广泛,但是单片机在智能化以及可实现的用户友好界面,扩展性强等等方面的优势使其成为未来电源重要的发展方向。
因此,我们研究单片机控制的开关电源,非常有现实意义。
随着半导体技术和微电子技术的高速发展,集成度高、功能强大的大规模集成电路的不断出现,使得电子设备的体积和重量不断下降,这就要求有效率更高、体积更小、重量更轻的开关电源,使之能满足电子设备的日益小型化的需要。
这是未来开关电源设计所应考虑的第一个问题。
开关电源的效率是与开关管的变换速度成正比的,要进一步提高开关电源的效率,就要提高电源的工作频率。
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毕业论文反激式开关电源的开发系别:电子信息系专业名称:电子信息科学与技术学生姓名:学号:指导教师姓名、职称:完成日期:2015年 4 月 1日摘要近年来,开关电源应用范围越来越广泛,它以体积小,携带轻便,能量利用率高,具有特别的绿色功能,使系统在空载的或在低负载的情况下工作在节能模式,从而被广泛的运用于航天航空领域、家电、通信、仪器仪表、工业控制、医疗设备等领域,随着电子技术发展使其越来越具有发展前景。
本次研究从经济上和实用性考虑,选择了众多开关电源里的一种类型——反激式开关电源。
参数为AC220~110输入,DC13V 输出,最大输出电流达到1.5A,最大输出功率为14.5W。
噪声系数小,两种输出电压以适合在不同国家中使用。
系统由ST8853为核心的PWM 脉宽调制芯片,和结合完善的外围电路组成。
系统主要由输入端设计,高频变压器,输出端,反馈电路,控制电路五部分组成,整个电路具有短路保护,防雷,隔离高压,防触电,短路检测,输出功率和电压自动调节等功能,其稳定性和安全性高。
系统工作原理: 交流电压输入,经直流滤波后,DC-DC 变压,整流输出,后级电路通过采样电阻后放大后耦合到线性光耦合器pc817,最后反馈到到st8853检测脚,芯片输出PWM控制信号控制大功率MOS管的开关,从而稳定调节输出电压。
关键词:反激式开关电源;高频变压器;st8853ABSTRACTIn recent years, the switching power supply has got more and more wide application range, it has small volume, portable, high energy utilization, even has the special green pattern.It make the system in idle or work under low load condition in energy saving mode, which is widely used in aerospace field, home appliances, communications, instrumentation, industrial control, medical equipment and other fields, with the development of electronic technology to make it has the prospects for development.The study from the economic and practical consideration, choose one type in a number of switch power supply--the flyback type switch power supply. Parameter is AC220 ~ 110 input, DC13V output, the maximum output current is 1.5 A, maximum output power is 14.5 W. Small noise coefficient, two kinds of output voltage to suit to be used in different countries. System by the PWM pulse width modulation chip ST8853 as the core, and combined with peripheral circuit. System is mainly composed of input terminal design, high frequency transformer, output, feedback circuit, control circuit of five parts, the whole circuit has the short circuit protection, lightning protection, isolation and high pressure, prevent to get an electric shock, short circuit detection, the output power and voltage automatic adjustment function, such as its high stability and safety.The working principle of the system: the input AC voltage, DC filter, DC-DC transformer, rectifier circuit, through the sampling resistor after amplification coupled to the linear optical coupler PC817, finally feedback to st8853 feet, PWM chip output control signal to control the switch of high power MOS tube, in order to stabilize the output voltage regulationKeywords: Flyback switching power supply; high frequency transformer; st8853目录1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2开关电源的发展前景 (1)1.3研究意义 (2)1.4本课题要求及主要研究内容 (2)2反激式开关电源的理论基础 (3)2.1开关电源的概念 (3)2.2反激式开关电源的原理 (3)2.3正激式和反激式开关电源的区别 (3)2.4反激式开关电源的优点 (4)2.5反激式开关电源的缺点 (4)3硬件系统的基本设计 (5)3.1硬件系统的基本设计思路 (5)3.2输入端的电压浪涌抑制设计和分析 (5)3.2.1浪涌抑制器(压敏电阻)-7D471 (6)3.3输入回路短路保护的设计和分析 (6)3.3.1短路保护器件——保险管 (6)3.4安规电容滤波电路的设计和分析 (7)3.4.1安规电容 (8)3.4.2安规电容与普通电容的区别 (8)3.5共模电感组成的EMI抑制电路 (8)3.5.1共模电感的理论知识 (9)3.5.2共模电感和差模电感的区别 (9)3.6前级整流滤波电路的设计和分析 (9)3.6.1整流电路器件的选型 (10)3.7隔离变压器的设计和分析 (10)3.8输出端的滤波电路设计原理 (11)3.8.1铁芯电感的滤波原理 (12)3.8.2PI型滤波器 (12)4核心电路设计原理和分析 (13)4.1反馈电路的设计和分析 (13)4.1.1TL431可控硅 (13)4.1.2密勒补偿 (14)4.1.3光耦隔离器PC817 (14)4.2开关电源PWM控制原理和分析 (14)4.2.1ST8853芯片原理 (15)4.2.2ST8853芯片内部工作原理介绍 (15)5电路的调试和总结 (17)5.1焊接中出现的问题 (17)5.1.1启动电阻焊错 (17)5.1.2LF2电感虚焊 (17)5.2电路的测试 (17)5.2.1测试中遇到的问题 (17)5.2.2测量结果 (17)5.3结论 (18)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论开关电源自20世纪问世以来,便迅速发展。
开关电源以功耗低、效率高等的优点闻名各行各界。
虽然国内开关电源起步比较晚,但是通过近几十年电子技术的高速的发展,慢慢的跟上了国际发展的步伐。
开关电源是利用现代电子电力技术,采用大功率半导体器件如(MOS管,SCR,IGBT等)作为开关,通过PWM脉宽调制芯片控制开关晶体管开通和关断的占空比,来调整系统的输出电压,来维持电源的稳定输出。
在八十年代计算机电源率先开关电源化,在进入九十年代后开关电源早已广泛应用在各种电子设备中。
开关电源框架一般由MOSFET和IC脉冲宽度调制控制构成。
开关电源和线性电源相比,两者的成本都随着输出功率的增大而增大,但两者增长速率不同。
随着国内外电子电力技术的发展和创新,使的开关电源技术高速发展,开关电源的成本不但降低,从而给开关电源的发展提供了广阔的空间。
使得得开关电源被广泛的运用在家电、通信、仪器仪表、工业控制、医疗设备航天航空等领域。
1.1研究背景目前,开关电源行业已经进入一个全新的发展阶段。
各种高新技术的不断出现,新的工艺被普遍应用,新产品层出不穷。
随着电子行业的高速发展,电源适配器是电子产品不可缺少的组成部分。
其性能优劣直接关系到电子设备的各项技术指标,电子产品性能的表现越来越依赖有一个稳定的电源供电。
对电源行业的要求越高,对开关电源提出要求也越来越高,目前开关电源能量利用率普遍不高,EMC辐射大,噪声大,这些问题有待未来新技术来解决。
1.2开关电源的发展前景大功率高频开关管(如MOSFFT)的运用,开关频率由以前的几十Hz的频率发展到现在的上百千Hz,功率由刚开始的几瓦提高到现在的上百甚至上千瓦,能量利用率由原来的50%发展到现在最大可达90%以上,开关电源的功率仍还在不断的增大。
由于开关电源高效,节能,小型化,低成本等的优点,受到各行各业技术人员的青睐。
高频技术的发展,玩美的运用在开关电源上,高频技术的运用使开关电源小型化,微型化,并使开关电源进入到更广泛的应用领域,特别是运用在高新技术领域。
新型半导体材料的研制是开关电源发展的龙头,各种高技术的出现推动了开关电源的小型化、轻便化,智能化。
随着节能环保的提倡,各式各样的开关电源蓬勃发展,为开关电源的发展注入了新的活力。
目前开关电源的发展方向是高频化、高性能、抗干扰、低功耗、低EMC辐射、低噪声和电路模块化。
由于开关电源小巧轻便安全,它的关键技术是高频技术的不断创新,国内外开关电源制造商在不断的寻求新的技术去改善当前开关电源的不足之处,特别是改善开关电源整流器件的铁损耗,并在功率铁氧体材料上改进创新,以为了在高频率下和较大磁通密度下获得更高的磁通性能,各种滤波电容小型化小型化也是一项非常关键的技术。
各种布线技术和制造工艺进步也促成开关电源高频化的发展,SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的发展,在PCB板两面布置元器件,为开关电源的轻便化提供了技术支持。