開關(guān)電源文獻綜述

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1、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述論文題目：學(xué)生姓名：學(xué)號：二級學(xué)院名稱：專業(yè)：指導(dǎo)教師：職稱：.填表日期：年月日開關(guān)電源---文獻綜述引言在計算機，電子儀表和通訊系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛的開關(guān)電源，在近半個世紀的發(fā)展過程中，因具有輕小，高效等優(yōu)點而逐漸取代傳統(tǒng)技術(shù)制造的連續(xù)工作電源，成為電子電源中的主流產(chǎn)品。人們在開關(guān)電源的技術(shù)領(lǐng)域里，一邊開發(fā)相關(guān)電子技術(shù)，一邊開發(fā)新型功率材料和元器件，兩者相互促進推動著開關(guān)電源向輕小薄低噪聲高可靠抗干擾方向發(fā)展，每年超過兩位數(shù)的增長率。開關(guān)電源分為AC/DC和DC/AC兩大類。主要應(yīng)用于計算機，通訊辦

2、公室，控制設(shè)備，電子儀器等投資類產(chǎn)品及電視機，攝像機，VCD，電子游戲機等消費類產(chǎn)品。目前全球開關(guān)電源制造商約500家。據(jù)國外專家預(yù)計，世界開關(guān)電源的銷量額將由1992年的84億美元猛增至1999年得166億美元，刺激開關(guān)電源市場進一步擴大并將繼續(xù)推動開關(guān)電源技術(shù)進步的主要用戶是計算機及外圍設(shè)備，另外，快速發(fā)展的通訊及消費市場也正逐漸引起開關(guān)電源制造商的關(guān)注。因此，研究開關(guān)電源是非常有必要的，對于我們以后的發(fā)展是很有幫助的。21世紀我國通信、信息、家電和國防等領(lǐng)域的電源普遍采用高頻開關(guān)電源，相控電源將逐漸被淘汰。經(jīng)過20多年的

3、不斷發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)有了重大的突破和進步。新型功率器件的開發(fā)促進了開關(guān)電源的高頻化，功率MUSFET和IGBT可使中小型開關(guān)電源工作頻率達到400KHZ，軟開關(guān)技術(shù)使高頻開關(guān)電源的實現(xiàn)有了可能，它不僅可以減少電源的體積和重量，而且提高了電源的效率；控制技術(shù)的發(fā)展以及專用控制芯片的生產(chǎn)，不僅使電源電路大幅度簡化，而且使開關(guān)電源的動態(tài)性能和可靠性大大提高[1]。開關(guān)電源的高頻化是電源技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)，高頻化帶來的效益是使開關(guān)電源裝置空前的小型化，并使開關(guān)電源進入更廣泛的領(lǐng)域，特別是在高新領(lǐng)域的應(yīng)用，推動到了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化

4、、輕便化，另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約資源與保護環(huán)境方面都具有深遠的意義[3]。21世紀開關(guān)電源的發(fā)展技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個方面：①小型化、輕量化、高頻化；②高可靠性；③低噪聲；④采用計算機輔助設(shè)計和控制[4]。因此，本文將圍繞開關(guān)電源的高效性，可靠性，模塊化，穩(wěn)定性，低噪聲，抗電磁干擾及應(yīng)用等方面展開詳細論述，論述是將借鑒近年來大量的文獻，以此增加說服力。正文正文圖1開關(guān)電源的基本構(gòu)成DC/DC變換器比較放大器驅(qū)動器PWMR1UiU0R2開關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖1[6]所示，其中DC/DC變換器用于進行功率轉(zhuǎn)換

5、，是開關(guān)電源的核心部分，此外還有軟啟動、過流與過壓保護等電路。輸出采樣電路檢測輸出電壓變化，并與基準電壓進行比較，誤差電壓經(jīng)過放大及脈寬調(diào)制（PWM）電路，再經(jīng)過驅(qū)動電路控制功率器件的占空比，從而達到調(diào)整輸出電壓大小的目的。DC/DC變換器有多種電路形式，常見的有工作波形為方波的PWM變換器以及工作波形為準正弦波的諧振型變換器，在本設(shè)計中采用PWM變換器來控制功率器件的占空比。本設(shè)計主要由四個部分組成：1）整流濾波電路；2）升壓斬波電路；3）PWM脈寬調(diào)制電路；4）按鍵顯示電路。1.單相橋式整流濾波電路單相橋式整流濾波電路如圖

6、2[1]所示。負載RL未接入（開關(guān)S斷開）時的情況：設(shè)電容器兩端初始電壓為零，接入交流電源后，當v2為正半周時，v2通過D1、D3向電容器C充電；v2為負半周時，經(jīng)D2、D4向電容器C充電，充電時間常數(shù)為圖2其中Rint包括變壓器副繞組的直流電阻和二極管D的正向電阻。由于Rint一般很小，電容器很快就充電到交流電壓v2的最大值，極性如圖2所示。由于電容器無放電回路，故輸出電壓（即電容器C兩端的電壓vC）保持在，輸出為一個恒定的直流，如圖3中wt<0（即縱坐標左邊）部分所示。因td一般較大，故電容兩端的電壓vC按指數(shù)規(guī)律慢慢下降

7、，其輸出電壓vL=vC，如圖3的ab段所示。與此同時，交流電壓v2按正弦規(guī)律上升。當v2>vC時，二極管D1、D3受正向電壓作用而導(dǎo)通，此時v2經(jīng)二極管D1、D3一方面向負載RL提供電流，另一方面向電容器C充電（接入負載時的充電時間常數(shù)tc=(RL

8、

9、Rint)C≈RintC很?。?，vC將如圖3中的bc段，圖中bc段上的陰影部分為電路中的電流在整流電路內(nèi)阻Rint上產(chǎn)生的壓降。vC隨著交流電壓v2升高到接近最大值。然后，v2又按正弦規(guī)律下降。當v2

10、d段。電容器C如此周而復(fù)始地進行充放電，負載上便得到如圖3所示的一個近似鋸齒波的電壓vL=vC，使負載電壓的波動大為減小[7]。?圖3這種電路的優(yōu)點是輸出電壓高，紋波電壓較小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時因電源變壓器在正、負半周內(nèi)都有電流供給負載，電源變壓器得到了充分的