基于TOPSwitch的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述電氣工程及自動(dòng)化開(kāi)關(guān)電源的研究分析摘要：隨著電力電子技術(shù)的逐漸發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也逐漸成熟。開(kāi)關(guān)電源以其小體積、高效率、低成本的優(yōu)勢(shì)逐漸代替了線性電源走進(jìn)市場(chǎng)。關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源；PWM調(diào)制；MOSFET開(kāi)關(guān)管；電源1引言電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)備與人們的工作。生活的關(guān)系日益密切而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，電源是將各種能源轉(zhuǎn)換成為用電設(shè)備所需電能的裝置，是所有靠電能工作的裝置的動(dòng)力源泉。進(jìn)入90年代開(kāi)關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子，電器設(shè)備領(lǐng)域、程控交換機(jī)、通訊、電力檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開(kāi)關(guān)電

2、源，更促進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源比普通的線性電源效率高開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源。及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)關(guān)電源比普通線性電源體積小，輕便化，更便于攜帶。2開(kāi)關(guān)電源國(guó)外發(fā)展1955年美國(guó)羅耶（GH.Roger）發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管變壓器直流變換器，是實(shí)現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換

3、控制電路的開(kāi)端，1957年美國(guó)查賽（JenSen）發(fā)明了自激式推挽雙變壓器，1964年美國(guó)科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)想，這對(duì)電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了1969年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復(fù)時(shí)間的縮短等元器件改善，終于做成了25千赫的開(kāi)關(guān)電源?？偟膩?lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。早期的開(kāi)關(guān)電源全部由分立元件構(gòu)成，不僅開(kāi)關(guān)頻率低，效率不高，而且電路復(fù)雜，不易調(diào)試。在20世紀(jì)70年代研制出的脈寬調(diào)制器集成電路，僅對(duì)開(kāi)關(guān)電源的控制電路實(shí)現(xiàn)了集成化。20世紀(jì)80年代問(wèn)世的單片開(kāi)關(guān)

4、電源穩(wěn)壓器，隨著各種單片開(kāi)關(guān)電源集成電路的問(wèn)世。AC/DC電源變換器的集成化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。隨著全球?qū)δ茉磫?wèn)題的重視，電子產(chǎn)品的耗能問(wèn)題將越來(lái)越突出，如何降低其待機(jī)功耗，提高供電效率成為一個(gè)急待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)改的線性穩(wěn)壓電源雖然電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但他存在著效率低，體積大，銅鐵消耗量大，工作溫度及調(diào)整范圍小的缺點(diǎn)。3開(kāi)關(guān)電源國(guó)內(nèi)發(fā)展3我國(guó)的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)開(kāi)始于20世紀(jì)60年代初期，到60年代中期進(jìn)入了實(shí)用階段。70年代初期開(kāi)始、研制、和生產(chǎn)無(wú)功率降壓變壓器的開(kāi)關(guān)電源。1974年研制成功了我國(guó)第一臺(tái)工作頻率為10KHZ

5、、輸出直流電壓為5V的無(wú)工功率降壓變壓器的開(kāi)關(guān)電源。雖然這些年我國(guó)取得了進(jìn)步但和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的技術(shù)還很落后。由于我國(guó)的半導(dǎo)體技術(shù)與工藝跟不上時(shí)代發(fā)展，導(dǎo)致我國(guó)自己研制和生產(chǎn)的無(wú)工頻降壓變壓器的開(kāi)關(guān)電源關(guān)鍵器件，如開(kāi)關(guān)晶體管，高頻開(kāi)關(guān)變壓器磁性材料都是國(guó)外的，因此，我們最根本的問(wèn)題是要提高我國(guó)的半導(dǎo)體技術(shù)和工藝。4開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)1）小型化、薄型化、輕量化、高頻化。開(kāi)關(guān)電源的體積、重量主要是由儲(chǔ)能元件決定，因此開(kāi)關(guān)電源的小型化實(shí)質(zhì)上就是盡可能減小其中儲(chǔ)能元件的體積。在一定范圍內(nèi)，開(kāi)關(guān)頻率的提高，不僅能有效的減小電容、電感、及

6、變壓器的尺寸，而且還能夠抑制干擾，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，因此高頻化是開(kāi)關(guān)電源的主要發(fā)展方向。2）高可靠性。開(kāi)關(guān)電源比連續(xù)工作電源使用的元器件多數(shù)十倍，因此降低了可靠性。從壽命角度出發(fā)，電解電容，光耦合器及排風(fēng)扇等器件的壽命決定著電源的壽命。所以，要從設(shè)計(jì)方面著眼，盡可能使用較少的器件，提高集成度，采用模塊化技術(shù)可以滿(mǎn)足分布式電源系統(tǒng)的需要提高系統(tǒng)的可靠性。3）低噪音。開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)之一是噪聲大，單純地追求高頻化，噪聲也會(huì)隨之增大。采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù)，在原理上既可以提高頻率又可以降低噪音，所以盡可能降低噪聲影響是開(kāi)關(guān)電源的又

7、一發(fā)展方向。5開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)開(kāi)關(guān)電源存在較為嚴(yán)重的開(kāi)關(guān)干擾，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中，功率調(diào)整開(kāi)關(guān)晶體管V工作在狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過(guò)電路中的其他元器件產(chǎn)生尖鋒干擾和諧振干擾這些干擾如果不采用一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽，就會(huì)嚴(yán)重的影響整機(jī)正常工作，此外由于開(kāi)關(guān)電源振蕩器沒(méi)有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會(huì)串入工頻電網(wǎng)，使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。參考文獻(xiàn)[1]林維明，林慧聰，陳學(xué)清.單芯片DC-DC集成開(kāi)關(guān)電源現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].2006中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要.2006,0

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