【正文】 時(shí)因?yàn)?MOSFET 是一種依靠多數(shù)載流子工作的單極型器件，不存在二次擊穿和少數(shù)載流子的儲(chǔ)存時(shí)間問(wèn)題，所以具有較大的安全工作區(qū)、良好的散熱穩(wěn)定性和非?？斓拈_(kāi)關(guān)速度。元器件本身質(zhì)量的差異是影 響開(kāi)關(guān)電源質(zhì)量的一個(gè)重要原因。 開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)論文 6 2． 開(kāi)關(guān)電源元器件的選用 開(kāi)關(guān)晶體管 無(wú)論那一種變換器，用的是那一種結(jié)構(gòu)形式的開(kāi)關(guān)電源，所使用的元器件都是開(kāi)關(guān)晶體管、電阻、電容、電感及磁性材料等。這些問(wèn)題大多是焊接問(wèn)題和元器件技術(shù)性能問(wèn)題， 還有生產(chǎn)工藝上的檢測(cè)、老化、粘結(jié)、環(huán)境等方面的因素。要做到“軟開(kāi)關(guān)”并實(shí)行程序化，更是有一定的困難。按照習(xí)慣，變換有這樣幾種形式： AC/DC 變換、 DC/AC 變換以及 DC/DC 變換等。電源控制集成度不高，這就影響了電源的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)對(duì)電源的體積和效率來(lái)說(shuō)也是一個(gè)大問(wèn)題。 開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展 開(kāi)關(guān)電源中存在的問(wèn)題 客觀上講，開(kāi)關(guān)電 源的發(fā)展是非常快的，這時(shí)因?yàn)樗哂衅渌娫此鶡o(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。自激式包括單管式和推挽式，他激式包括調(diào)頻式（ PWF）、調(diào)寬式（ PWM）、調(diào)幅式（ PAM）和諧振式（ RSM） 4 種，我們用得最多的是調(diào)寬式變換器。 DC/DC 變換類(lèi)型是開(kāi)關(guān)電源變換的基本類(lèi)型，它通過(guò)控制開(kāi)關(guān)通、斷時(shí)間的比例，用電抗器與電容器上蓄積的能量對(duì)開(kāi)關(guān)波形進(jìn)行微分平滑處理，從而更有效地調(diào)整脈沖的寬度及頻 率。 總之，電子開(kāi)關(guān)具有零電壓導(dǎo)通、零電流關(guān)斷的外部條件，這種變換器稱(chēng)為準(zhǔn)諧振變換器。 從電子理論可知道 ，諧振就是容抗等于感抗，總的電抗為零，電路中的電流無(wú)窮大。目前，很多開(kāi)關(guān)電源都用 PWM 來(lái)控制。 開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi) 目前開(kāi)關(guān)電源的種類(lèi)很多，從工作性質(zhì)來(lái)分，大體上可分為“硬開(kāi)關(guān)”和“軟開(kāi)關(guān)”兩種。 (3) 開(kāi)關(guān)電源具有 各種保護(hù)功能，不易損壞。最近歐盟和美國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)一般家用電器和工業(yè)電氣設(shè)備的單機(jī)能源消耗指數(shù)大于 92%。但是，開(kāi)關(guān)電源中斷開(kāi)關(guān)功率管、開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)論文 3 高頻變壓器、控制集成電路以及輸入整流二極管的發(fā)熱量高、損耗大。開(kāi)關(guān)周期是開(kāi)關(guān)頻率的倒數(shù)，fT1? 。在一個(gè)電子開(kāi)關(guān)周期（ T）內(nèi)，電子開(kāi)關(guān)的接通時(shí)間 ont 與一個(gè)電子周期所占 時(shí)間之比，叫接通占空比（ D）， D=Tton 。第五部分是控制電路，輸出電壓經(jīng)過(guò)分壓、采樣后于電路的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較、放大。所謂有源功率因數(shù)校正（ Active Power Factor Correction， APFC），是指電源在校正過(guò)程中常采用三極管和集成電路。 開(kāi)關(guān)電源通常由六大部分組成，如圖 11 所示。自 20 世紀(jì) 60 年代，人們研發(fā)出了二極管、三極管半導(dǎo)體器件后，就用半導(dǎo)體器件 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。電源是產(chǎn)生電的裝置，表示電源特性的參數(shù)有功率、電壓、電流、頻率等；在同一參數(shù)要求下，又有重量、體積、效率和可靠性等指標(biāo)。開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)論文 I 1． 緒論 ............................................................................................................................. 1 開(kāi)關(guān)電源的概念和分類(lèi) ...................................................................................... 1 開(kāi)關(guān)電源的概念 .......................................................................................... 1 開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi) .......................................................................................... 3 開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展 .......................................................... 4 開(kāi)關(guān)電源中存在的問(wèn)題 .............................................................................. 4 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì) .................................................................................. 5 2． 開(kāi)關(guān)電源元器件的選用 ....................................................................................... 6 開(kāi)關(guān)晶體管 .......................................................................................................... 6 功率 開(kāi)關(guān) MOSFET ......................................................................................... 6 絕緣柵雙極型晶體管 ................................................................................. 7 軟磁鐵氧體磁芯 .................................................................................................. 8 磁性材料的基本特性 .................................................................................. 9 磁芯的結(jié)構(gòu)與選用 ...................................................................................... 9 光電耦合器 ........................................................................................................ 10 二極管 ................................................................................................................ 12 開(kāi)關(guān)二極管 ................................................................................................ 13 穩(wěn)壓二極管 ................................................................................................ 13 快速恢復(fù)及超快速恢復(fù)二極管 ................................................................ 14 自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān) .................................................................................................... 14 熱敏電阻 ............................................................................................................ 15 3． 開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ...........................................................................................17 開(kāi)關(guān)電源的控制方式 .........................................................................................17 脈寬調(diào)制的基本原理 ................................................................................ 17 脈沖頻率調(diào)制的基本原理 ........................................................................ 18 各類(lèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電源分析 .................................................................................... 19 諧振式電源與軟開(kāi)關(guān)技術(shù) ................................................................................ 24 電路的諧振現(xiàn)象 ........................................................................................ 24 諧振式電源的基本原理 ............................................................................ 25 諧振開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析 ........................................................................ 26 開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)論文 II 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)及常見(jiàn)軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浜?jiǎn)介 ........................................................ 30 其它軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展概況 .................................................................... 36 4． 開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) .........................................................................................................38 開(kāi)關(guān)電源集成控制芯片 .................................................................................... 38 芯片管腳排列及說(shuō)明 ................................................................................ 38 芯片基本特性 ............................................................................................ 39 芯片工作原理分析 .................................................................................... 40 開(kāi)關(guān)電源電路分析 ............................................................................................ 47 開(kāi)關(guān)電源電路原理 圖 ................................................................................ 47 開(kāi)關(guān)電源各單元電路具體分析 ................................................................ 49 結(jié) 論 ...................................................................................................................................55 致 謝 ...................................................................................................................................56 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................. 57 開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)論文 1 1． 緒論 開(kāi)關(guān)電源是近年來(lái)應(yīng)用非常廣泛的一種