【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 28 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘要 電子技術(shù)和應(yīng)用迅速地發(fā)展，對(duì)電子儀器和設(shè)備的要求是：在性能上，更加安全可靠；在功能上，不斷地增加；在使用上，自動(dòng)化程度要越來越高；在體積上，要日趨小型化。這使開關(guān)穩(wěn)壓電源就顯得更加重要了。其在計(jì)算機(jī)、通信、航天等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用，這大大促進(jìn)了其發(fā)展，從事這方面研究的人也不斷增加，其種類也越來越多。盡管各種電路的激勵(lì)方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲(chǔ)能電感的連接方式、開關(guān)管的器件種類以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu)等各不相同，但是它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。通過對(duì)這兩大類開關(guān)穩(wěn)壓 電源計(jì)算、分析、研究及設(shè)計(jì)，目的在于在以后的電子技術(shù)中，通過對(duì)某些地方的改變，能夠發(fā)明出相對(duì)應(yīng)所需要的開關(guān)穩(wěn)壓電源。 關(guān)鍵詞 ：開關(guān)穩(wěn)壓電源；串聯(lián)；并聯(lián)； 電子 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 28 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Abstract electronic technology and application of rapid development of electronic instruments and equipment requirements are: in performance, more secure and reliable。 functions, continued to increase。 in use, to increasingly high degree of automation。 in volume, to bee increasingly smaller. This makes switching power supply has bee more important. In the puter, munications, aerospace, etc. have been growing a wide range of applications, which greatly promoted the development of research in this field who is also on the rise, more and more of the types. Despite the various incentives Ways circuit, the output DC voltage regulation means connected to energy storage inductor, switch device types as well as seriesparallel structures vary, but they can always e down to the last series switching power supply and Paralleltype switching power supply. Through these two major categories of switching power supply calculation, analysis, research and design, the purpose of electronic technology in the future through changes to certain places, to the invention relative to the required switching power supply. Keywords: switching power supply； in series； parallel connection； electron 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 28 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目 錄 1 前言 ……………………………………………………… …… … …… … … … … ………………4 2 開關(guān)穩(wěn)壓電源 ………………………………… …… …… …………… …… … …… …… ……… 6 開關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)……………………………… …… …… …… … …………………… 6 開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點(diǎn)…………………………… …… …… … … ……………………… 6 3 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源 ………………………… …… …… …………… …… … …… … ……… … 8 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)……………………… …… …… …………… … …………… 8 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理………………… …… …… …………… … …………… 9 串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)…………………… …… …… …………… … ……………… 11 開關(guān)晶體管 V的選擇 …………………………………………………………… … 11 續(xù)流二極管 VD的選擇 …………………………………………………………… … 11 儲(chǔ)能電感 L的選擇 ……………………………………………………… ………… 11 濾波電容 C的選擇 ………………………………………………………………… 14 4 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源 ……………………… …… … … … ………………… …… …… …………16 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)…………………… …… …… …………… … ……………… 16 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理……………… …… …… ………… … ………………… 17 并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)…………………… …… …… ………… … ………………… 18 開關(guān)晶體管 V的選擇 ………………………………………… … ………… ……… 18 二極管 VD的選擇 ………………………………………… … …………………… 19 濾波電容 C的選擇 ………………………………………… … …………………… 19 儲(chǔ)能電感 L的選擇 ………………………………………… … …………………… 20 5 開關(guān)穩(wěn)壓電源中的控制、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路 …… …… …… …………… … … … … … ……… 22 控制電路……………………………………………… …… …… …… … ………………… 22 驅(qū)動(dòng)電路………………………………………………… …… …… … … ………………… 22 驅(qū)動(dòng)波形的要求 ………………………………………………… … ……………… 22 驅(qū)動(dòng)電路的種類 …………………………………………………… … …………… 23 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) …………………………………………………… … …………… 25 保護(hù)電路…………………………………… … ………… …… …… ……… … …………… 25 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) ……………………………………… …… …… …… …… … ……… … ……… 27 謝 辭 …………………………………………………………… …… …… … … … … ……………… 28 參考文 獻(xiàn) ……………………………………………………… …… …… … … … ………………… 29 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 28 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 前 言 電的電子產(chǎn)品，為了適應(yīng)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和電路的工作狀態(tài)變化，更需要具備適應(yīng)電網(wǎng)電壓變化和負(fù)載變化的直流穩(wěn)壓電源。近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)如何提高穩(wěn)壓電源的轉(zhuǎn)換效率、增強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性、縮小體積減輕重量的研究，使得開關(guān)電源應(yīng)運(yùn)而生。來說說開關(guān)電源的發(fā)展史 : 1955 年美國的科學(xué)家羅耶 （ ） 首先研制成功了利用磁芯的飽和來進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后，利用這一技術(shù)的各種形式的晶體 管直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)式和機(jī)械振子式換流設(shè)備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以由此而制成的穩(wěn)壓電源輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕，因而當(dāng)時(shí)被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備上。由于那時(shí)的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后，不能制作出耐壓較高、開關(guān)速度較高、功率較大的晶體管，所以這個(gè)時(shí)期的直流變換器只能采用低電壓輸入，并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。 60 年代末，由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展，高反壓的晶體管出現(xiàn)了，從此直流變 換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入，不再需要有工頻變壓器降壓了。從而極大地?cái)U(kuò)大了它的應(yīng)用范圍，并在此基礎(chǔ)上誕生了無工頻降壓變壓器的開關(guān)穩(wěn)壓電源。省掉了工頻變壓器，又使開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小。開關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。 70 年代以后，與這種技術(shù)有關(guān)的高頻、高反壓的功率晶體管，高頻電容，開關(guān)二極管，開關(guān)變壓器鐵芯等元器件也不斷地被研制和生產(chǎn)出來，使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視機(jī)等領(lǐng)域中，從而使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn) 壓電源成為各種電源中的佼佼者。 再來說說國內(nèi)的發(fā)展情況 : 我國的晶體管直流變換器及開關(guān)穩(wěn)壓電源研制工作開始于 60 年代初期，到 60 年代中期進(jìn)入了實(shí)用階段， 70 年代初期開始研制無工頻降壓變換器開關(guān)穩(wěn)壓電源。 1974 年研制成功了工作頻率為 10KHZ、輸出電壓為 5V 的無工頻降壓變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源。近 10 多年來，我國的許多研究所、工廠及高等院校已研制出多種型號(hào)的工作頻率在 20KHZ左右，輸出功率在 1000W以下的無工頻降壓變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源，并應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、通信、電視等方面，取得了較好的效果。工作頻率為 100KHZ～ 200KHZ 的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源于 80 年代初期就已開始試制，90 年代初就已試制成功。目前正在走向?qū)嵱秒A段和再進(jìn)一步提高工作頻率。許多年來，雖然 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 28 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 我國在無工頻降壓開關(guān)穩(wěn)壓電源方面作了巨大的努力，并取得了可喜的成果。但是，目前我國的開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)與一些先進(jìn)的國家相比仍有較大的差距。此外，這些年來，我國雖然把無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率從數(shù)十 KHZ 提高到數(shù)百 KHZ，把輸出功率由數(shù)十瓦提高到數(shù)百瓦甚至數(shù)千瓦，但是，由于我國半導(dǎo)體技術(shù)與工藝跟不上時(shí)代的發(fā)展，導(dǎo)致我們自己研制和生產(chǎn)出的無工頻變壓器開關(guān)電源中的 開關(guān)管大部分采用的仍是進(jìn)口的晶體管。所以我國的開關(guān)穩(wěn)壓電源事業(yè)要發(fā)展，要趕超世界先進(jìn)水平，最根本的是要提高我國的半導(dǎo)體技術(shù)和工藝。