【正文】 電子技術(shù)，使得開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。至于高可靠性的指標(biāo)，美國有關(guān)的生產(chǎn)商是通過讓運(yùn)行電流和結(jié)溫降低等措施來減小器件所受的應(yīng)力，使產(chǎn)品的可靠性得到了大大的提高。由于開關(guān)電源小、薄、輕的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，所以國內(nèi)外各大開關(guān)電源的制造商皆努力同步研究開發(fā)新型的高智能化、高頻化的電力電子元器件，尤其是在減小二次整流的器件的損耗方面，且在功率鐵氧體材料方面也投入大量的精力，以獲得在磁通密度較大時(shí)和高頻率下獲得較高磁性能。主要有單端正激式變換器、中心抽頭式（推挽）變換器、半橋式變換器、全橋式變換器、單端反激式變換器。輸入和輸出共用一個(gè)公共端。－交流變換器（ACAC）?！涣鳎―CAC）逆變器。實(shí)現(xiàn)電源的軟件（遠(yuǎn)程）啟動(dòng)，為保護(hù)電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。（3）整流和濾波：把交流電經(jīng)過整流轉(zhuǎn)換為直流電。開關(guān)電源中主要有二極管、SCR、GTR、IGBT和MOSFET等電力電子器件。雙端控制開關(guān)電源設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目　錄前　言 1第1章 緒論 2 2 3 3 3 3 3 開關(guān)電源的發(fā)展方向 4第2章 開關(guān)器件 5 5 5 5 6 不可控器件——電力二極管 6 7 7 8 8 半控型器件——晶閘管 9 9 9 11 典型全控型器件 12（MOSRFET） 12 13 絕緣柵雙極晶體管IGBT 14 IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理 14 IGBT的特性和參數(shù)特點(diǎn) 15 IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電路 15第3章 電力變換電路 16 16 16 17 逆變電路 19 19 20第4章 UC3524和PWM控制技術(shù) 22 UC3524簡介 22 UC3524引腳介紹及組成的低壓開關(guān)電源 23 PWM控制技術(shù) 25 PWM集成控制器的基本原理 25第5章 ZVS—PWM全橋移相開關(guān)電源設(shè)計(jì) 27 27 27結(jié)　論 30謝 辭 31參考文獻(xiàn) 32附　錄 33外文資料翻譯 34 第1章 緒論所謂開關(guān)電源就是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管的開通與關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定的輸出電壓的電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IGBT和MOSFET構(gòu)成。在開關(guān)電源輸入整流電路和軟啟動(dòng)電路中少量應(yīng)用SCR，GTR由于驅(qū)動(dòng)困難、開關(guān)頻率低，慢慢地被IGBT和MOSFET所取代。（4）逆變：把經(jīng)過整流的直流電轉(zhuǎn)換為高頻的交流電，高頻開關(guān)電源的核心就在此部分。—直流（DCDC）變換器。它是把直流電轉(zhuǎn)換為交流電的開關(guān)變換器，是不間斷電源（UPS）和交流輸出開關(guān)電源的主要部件。它是把一種固定頻率的交流電轉(zhuǎn)換成可變頻率的交流電或者直接轉(zhuǎn)換成某一恒頻的交流電變換裝置。裝設(shè)專門的獨(dú)立的振蕩電路，擁有專門的的脈沖調(diào)寬控制器，PWM控制芯片便是其中一例。此類變換器結(jié)構(gòu)主要有升壓型（Boost）變換器，降壓型（Buck）變換器，降壓－升壓（BuckBoost）變換器與它們的組合變形電路，如Zeta變換器，Cuk器，Sepic變換器等。 。功率開關(guān)器件是在沒有外加電壓或者電流的情況下關(guān)斷或接通的；或者是在開關(guān)管上施加的電壓是零，稱為零電壓開關(guān)（ZVS）；或是開關(guān)管流過的電流是零，稱為零電流開關(guān)（ZCS）。電容器的小型化亦是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。 開關(guān)電源的發(fā)展總體趨勢是模塊化。想要讓我國開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展速度，技術(shù)創(chuàng)新是必走之路，走有中國特色的產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合發(fā)展的道路，為我國國民經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。做電路分析時(shí)，為簡單起見往往用理想開關(guān)來代替實(shí)際開關(guān)。對某些器件來講，驅(qū)動(dòng)電路向其注入的功率也是造成開關(guān)器件發(fā)熱的原因之一。開關(guān)電源系統(tǒng)中需要有檢測電路。開關(guān)器件一般有三個(gè)端子，其中兩個(gè)連接在主電路中，而第三段被稱為控制端或控制極。比如電力二極管（Power Diode）僅有兩個(gè)端子，他的通斷由其在主電路中承受的電流和電壓決定的。與PN結(jié)一樣，二極管具有單向?qū)щ娦?。電力二極管的主要知識介紹如下： （a）基本結(jié)構(gòu) （b）電氣符號圖21電力二極管的陽極和陰極間的電壓UAK和流過管子的電流IA之間的關(guān)系稱為伏安特性。將URRM值取規(guī)定的電壓等級就是該元件的額定電壓。由于電力二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為PN結(jié)，因此用萬用表的R100擋測量陽極A和陰極K兩端的正、反向電阻，可以判斷電力二極管的好壞。如規(guī)定風(fēng)冷元件使用在自冷時(shí)，只允許用到額定電流的1/3左右?？捎糜谝蠛苄』謴?fù)時(shí)間的電路中。由于其能承受的電壓和電流容量仍然是目前電力電子器件中最高的而且工作可靠因此在大容量的應(yīng)用場合仍然具有比較重要的地位。（2）向晶閘管施加反向電壓時(shí)，無論門極有沒有觸發(fā)電流晶閘管均不會(huì)導(dǎo)通。若正向電壓超過臨界極限電壓也就是正向轉(zhuǎn)折電壓 ，漏電流將急劇增大，器件開通。當(dāng)晶閘管在反向阻斷狀態(tài)時(shí)，只有很小的反向漏電流流過。延遲時(shí)間會(huì)隨著門極電流的增大反減小,上升時(shí)間除了反映晶閘管本身特性外，還受到外電路的電感的嚴(yán)重影響。在正向阻斷恢復(fù)時(shí)間內(nèi),如果重新對晶閘管施加正向電壓,晶閘管會(huì)重新正向?qū)?而不是受門極電流控制而導(dǎo)通。規(guī)定斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓的90%，斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓應(yīng)低于正向轉(zhuǎn)折電壓。（3）通態(tài)峰值電壓UT，通態(tài)峰值電壓是晶閘管通以某一規(guī)定倍數(shù)的額定通態(tài)平均電流時(shí)的瞬態(tài)峰值電壓。按照正向電流造成的器件本身的通態(tài)損耗的發(fā)熱效應(yīng)來定義的。結(jié)溫越高則越小。除開通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間外，還有：（1）斷態(tài)電壓對的臨界上升率。在規(guī)定條件下晶閘管能夠承受且無有害影響的最大通態(tài)電流上升率。門極可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管、電力場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙擊型晶體管就是全控型電力電子器件的典型代表。（a）內(nèi)部刨面示意圖 （b）電氣圖形符號 圖26截止：當(dāng)漏源極間接正電壓，柵極和源極間電壓為零時(shí)，P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無電流流過。超過越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，漏極電流越大。應(yīng)用隔離驅(qū)動(dòng)光耦電路是為了讓頻率達(dá)到要求，在開關(guān)頻率較高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生顯著的延時(shí)，而且需要一組獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電源。MOSFET的優(yōu)點(diǎn)是：單極型，電壓驅(qū)動(dòng)，開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性號，所需的驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡單。IGBT的驅(qū)動(dòng)原理與電力MOSFET基本相同，它是場控器件，其通斷由柵極電壓決定。，安全工作區(qū)域比GTR大，并且有耐脈沖電流沖擊能力。 IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電路IGBT柵極驅(qū)動(dòng)模塊M57962L、EXB841均可用于驅(qū)動(dòng)1200V系列400A以內(nèi)的IGBT模塊，并具有過流檢測和保護(hù)功能。因此IGBT柵極驅(qū)動(dòng)模塊應(yīng)選用M57962L。IGBT的輸入特性與MOSFET想類似，輸入阻抗高。因此，設(shè)計(jì)大功率電源時(shí)應(yīng)考慮加入控制電路，以使在開機(jī)時(shí)先接通控制、驅(qū)動(dòng)部分電路的電源，后將IGBT模塊與濾波電容連接。整流電路在發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、電鍍、電解等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變壓器的設(shè)置與否看具體情況而定。其中，半控整流電路和全控整流電路按其控制方式又可分為相控整流電路和斬波整流電路（見電力電子電路）。 按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路，按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路，按變壓器二次側(cè)電流的方向是單相或雙相，又分為單拍電路和雙拍電路；實(shí)用電路是上述的組合結(jié)構(gòu)。 　橋式整流電路是利用四個(gè)二極管，兩兩對接。它是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣朔料封裝而成，大功率橋式整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強(qiáng)散熱。若在觸發(fā)角α處給VT1和VT4加觸發(fā)脈沖，VT1和VT4即導(dǎo)通，電流從電源α端經(jīng)VTR、VT4流回電源b端。此后又是VT1和VT4導(dǎo)通，如此循環(huán)地工作下去，整流電壓和晶閘管VT1和VT4兩端電壓波形分別如圖32（b）所示。電路圖如圖32（c）所示。過零變?yōu)樨?fù)時(shí)，由于電感的作用使晶閘管VT1和VT4中仍流過電流，并不會(huì)關(guān)斷。圖32（a） 圖32（b）圖32（c） 圖32（d） 逆變電路逆變電路與整流相對應(yīng)，把直流電轉(zhuǎn)變成交流電則稱為逆變。變流電路在工作過程中不斷發(fā)生電流從一個(gè)支路向另一個(gè)支路的轉(zhuǎn)移，這就是換流。若按直流電源的性質(zhì)分，可分為電壓型和電流型兩大類。其波形見圖33（b）所示。若負(fù)載是阻感性負(fù)載時(shí)，相位超前于，兩者波形形狀也不相同，阻感負(fù)載時(shí)i0的波形如圖33（b）。這時(shí)負(fù)載的電流由直流電源的負(fù)極流出，經(jīng)SS2和負(fù)載流回正極，負(fù)載的電感中存有的能量向直流電源反饋，負(fù)載中的電流慢慢減小，至t2時(shí)刻減小零，之后i0開始反向且漸漸增大。圖34（a）單相全橋逆變電路 圖34（b）波形圖其特點(diǎn)主要是，則需