【正文】 言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。需要一一感謝我的同學(xué)們，有幸與你們同學(xué)是我最大收獲。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。三年 的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)表明，這一開關(guān)電路短路保護(hù)電源具有良好的實(shí)用性，是防止低電壓電路短路引起的不良后果的有效方法，造價(jià)較低可以大范圍的使用。在一些技術(shù)先進(jìn)國(guó)家，開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展 ，但在實(shí)際應(yīng)用中也還存在一些問題，不能十分令人滿意。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩 器沒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。電路形式靈活多樣，例如：有自激式和他激式、有調(diào)寬型和調(diào)頻型、有單端式和雙端式等等。濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減少。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的，輸入信號(hào)電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償，這樣，在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，它仍 能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。 第七節(jié) 開關(guān)管的選擇 開關(guān)電源的開關(guān)管有功率晶體管（ GTR）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ MOS FET）和絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）等。帶直流電流運(yùn)行的大電感造價(jià)是昂貴的從性能角度看， L 過大則限制了負(fù)載出現(xiàn)較大瞬時(shí)變化時(shí)輸出電流的最大變化率。很明顯，這不是我們所希望的。當(dāng)?shù)陀谂R界電流時(shí) (不連續(xù)工作狀況 )，研究表明為達(dá)到穩(wěn)壓效果，占空比調(diào)節(jié)量由負(fù)載變量和輸入電壓變量共同決定。這當(dāng) IoIoc 時(shí)， iL 將進(jìn)入電流不連續(xù)狀況。 第五節(jié) 電感的參數(shù)計(jì)算 L 的最小值一般由所需維持最小負(fù)載電流的要求來決定。 輸出功率為 ： WP 1 0 6253124150 ??????? 若考慮 6%的余量則： WP ??? 選擇一個(gè)傳遞功率為 115W 的鐵心， SB— 9C 的 EER— 40，其有效橫截面積為,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=220mT （ 2）計(jì)算原邊的繞組 周期： 15 SfT S ? 11 3 ???? 最大導(dǎo)通占空比 D= 時(shí)： STt SON ? ?? 則最小原邊匝數(shù)為： ( m in) ??????? CONSP AB tVN 取 93 匝。 控制電路設(shè)計(jì)為：在最大輸入電壓時(shí)，限制控制電路的脈寬和變化的速率，這樣可防止兩個(gè)參數(shù)同時(shí)在最大值。一般從計(jì)算原邊圈數(shù)開始，按最大占空比和正常的直流電壓 VS來計(jì)算原邊線圈。 13 第三章 參數(shù)計(jì)算以及元器件的選型 由于開關(guān)電源系統(tǒng)三路輸出分別為： 15V， 4A； 12V， 3A； 5V， 2A，則輸出功率 WP 1 0 6253124150 ??????? 如果考慮變壓器的效率 80%，則整流電路的輸出功率應(yīng)為： WPP %80/39。 ： 開關(guān)二極管從截止（ 高阻狀態(tài) ）到導(dǎo)通（低阻狀態(tài)）的時(shí)間叫開通時(shí)間；從導(dǎo)通到截止的時(shí)間叫 反向恢復(fù)時(shí)間 ；兩個(gè)時(shí)間之和稱為開關(guān)時(shí)間。它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短，常見的有 2AK、 2DK 等系列，主要用于 電子計(jì)算機(jī) 、 脈沖 和開關(guān)電路中。 ：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于 pn 結(jié) 的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。式中β 稱為交流 電流放大倍數(shù) ，由于低頻時(shí)β 1 和β的數(shù) 值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，β值約為幾十至一百多。對(duì)于NPN管，它是由 2塊 N型半導(dǎo)體中間夾著一塊 P 型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的 PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極 e、基極 b 和 集電極 c。中間的 N 區(qū)（或 P區(qū)）叫基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫 基極 B、 發(fā)射極 E 和 集電極 C，是能起放大、振蕩或開關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。當(dāng)線圈通過電流后，在線圈中形成 磁場(chǎng) 感應(yīng)，感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。 b,濾波電容：用在 濾波電路 中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除。一般來說，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在 導(dǎo)體上，造成電荷的累積儲(chǔ)存，儲(chǔ)存的電荷量則稱為電容。常用的穩(wěn)壓管有 2CW5 2CW56 等。其結(jié)電容較小，工作頻率較高，一般都采用鍺材料制成。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把 信號(hào) 幅度限制在一定范圍內(nèi)。整流二極管都是面結(jié)型，因此結(jié)電容較大，使其工作頻率較低，一般為 3kHZ 以下。 圖 26 二極管特性曲線 在二極管加有反向電壓，當(dāng)電壓值較小時(shí)，電流極小，其電流值為反向飽和電流 IS。 8 （如圖 26） ： 與 PN結(jié)一樣，二極管具有單向?qū)щ娦浴Ｒ痣姄舸┑呐R界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。 ，外加反向電壓不超過一定范圍時(shí)，通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移 運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。 ，外加正向電壓時(shí)，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不 足以克服 PN 結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為 死區(qū) 。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時(shí)阻斷（稱為逆向偏壓）。一般來講，晶體二極管是一個(gè)由 p型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的 pn結(jié)界面。 圖 25 變壓器結(jié)構(gòu)圖 ： 變壓器 是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電 壓（或電流）。因此，整流電路選用單相橋式整流電路。 圖 23 單項(xiàng)半波整流電路 單相半波整流電路的輸出電壓平均值為（ 2U 為變壓器副邊輸出電壓的有效值） ： 200 )(s i n22 1 UUttUU ??? ? ???? ? 二、單相橋式整流電路 單相半波整流電路的缺點(diǎn)是只利用了電源的半個(gè)周期，輸出電流較小，同時(shí)整流電壓的脈動(dòng)較大。 (2)開關(guān)電源的特點(diǎn)是效率高而體積小，若使用扼流圈時(shí)，為提高負(fù)載調(diào)整率需要接入扼流圈以及阻尼電阻。 圖 21 電容輸入型的基本電路 圖 22 為扼流圈輸入型基本電路，用于負(fù)載電流 I0 較大的電路，扼流圈 L 的作用是抑制尖峰電流。通過上述調(diào)整過程，使輸出電壓Vo基本保持不變。反饋回路檢測(cè)其輸出電壓，并與基準(zhǔn)電壓比較，其誤差通過誤差放大器進(jìn)行放大，控制脈寬調(diào)制電路，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路控制半導(dǎo)體開關(guān)的通斷時(shí)間，從而調(diào)整輸出電壓。電子設(shè)備的小型化和低成本化，使穩(wěn)壓電源朝輕、薄、小和高效率的方向發(fā)展。 要求一：熟悉電路，透徹的分析穩(wěn)壓原理。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （成教） 題目 ： 開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 院 (系 )： 電子工程系 專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 姓 名： 張 堯 學(xué) 號(hào)： 7115902020611 指導(dǎo)教師： 張 忠 雨 二〇一三年四月 二 十日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書