【正文】 是通過反饋電路的信息在調(diào)整電路電流電壓的輸出的，輸出電流盡可能達(dá)到一個穩(wěn)定值。高頻變壓器是開關(guān)電源設(shè)計關(guān)鍵部件之一，在電路回路中起到電器隔離、變壓、儲能、變流或者是變阻等作用的 。 3. 恒流開關(guān)電源的設(shè)計 設(shè)計初衷 結(jié)合以前學(xué)習(xí)的電力電子器件，功率電子技術(shù)以及數(shù)模電的相關(guān)知識，所以就針對 恒流開關(guān)電源展開了一系列的討論與設(shè)計。由此可知，在控制開關(guān) K關(guān)斷瞬間，當(dāng)變壓器次級線圈回路負(fù)載開路時，變壓器次級線圈回 路會產(chǎn)生非常高的反電動勢。 因此，在控制開關(guān) K關(guān)斷的 Toff 期間，變壓器鐵心中的磁通 主要由變壓器次級線圈回路中的電流來決定， 即： 式中負(fù)號表示反電動勢 e2的極性與（ 162）式中的符號相反，即： K 接通與關(guān)斷時變壓器次級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的極性正好相反。 我們再來分析控制開關(guān) K關(guān)斷期間的情況。顯然 10 =－ 2， Δ 1 = 。因此，有些場合在不影響對正、負(fù)半波電壓的理解時，或占空比不確定時，我們也習(xí)慣地把正、負(fù)半波稱為正、負(fù)半周。圖 116b中，當(dāng)只輸出正半波電壓時，為正激式開關(guān)電源；反之，當(dāng)只輸出負(fù)半波電壓時，為反激式開關(guān)電源。一般單激式變壓器開關(guān)電源在 一個工作周期之內(nèi)，只有半個周期向負(fù)載提供功率（或電壓）輸出。 上圖為變壓器式開關(guān)電源， Ui是開關(guān)電源的輸入電壓， T是開關(guān)變壓器， K是控制開關(guān)， R是負(fù)載電阻。 變壓器式開關(guān)電源 變壓器開關(guān)電源的最大優(yōu)點是，變壓器可以同時輸出多組不同數(shù)值的電壓，改變輸出電壓和輸出電流很容易，只需改變變壓器的匝數(shù)比和漆包線截面積的大小即可；另外，變壓器初、次級互相隔離，不需共用同一個地。當(dāng)圖 111a中的控制開關(guān) K 由接通狀態(tài)突然轉(zhuǎn)為關(guān)斷時，儲能電感 L 會把其存儲的能量（磁能）通過反電動勢進行釋放，儲能電感 L產(chǎn)生的反電動勢為： 式中負(fù)號表示反電動勢 eL的極性與（ 135）式中的符號相反，即： K 接通與關(guān)斷時電感的反電動勢的極性正好相反。圖 111b中Ui是開關(guān)電源的輸入電壓， Uo是開關(guān)電源輸出的電壓， Up是開關(guān)電源輸出的峰值電壓， Ua是開關(guān)電源輸出的平均電壓。例如，很多使用干電池的手提式電器，由于干電池的電壓一般只有 或 3V，為了提高工作電壓，都是使用并聯(lián)式開關(guān)電源把工作電壓提高一倍。 串聯(lián)式開關(guān)電源也有人稱它為斬波器，由于它工作原理簡單，工作效率很高，因此其在輸出功率控制方面應(yīng)用很廣。 7 圖 11b 是串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓的波形，由圖中看出，控制開關(guān) K 輸出電壓 uo 是一個脈沖調(diào)制方波，脈沖幅度 Up等于輸入電壓 Ui，脈沖寬度等于控制開關(guān) K 的接通時間 Ton，由此可求得串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓 uo的平均值 Ua為： Ua = Ui = DUi （ 11） 式中 Ton 為控制開關(guān) K接通的時間， T為控制開關(guān) K的工作周期。其中，變壓器式開關(guān)電源（后面簡稱變壓器開關(guān)電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種 ；根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種 下面我們先對串聯(lián)式、并聯(lián)式、變壓器式等三種最基本的開關(guān)電源工作原理進行簡單介紹，其它種類的開關(guān)電源也將逐步進行詳細(xì)分析。前一種工作 模式多用于 DC/AC 逆變電源，或 DC/DC 電壓變換；后兩種工作模式多用于開關(guān)穩(wěn)壓電源。 按 TRC 控制原理，有三種方式： 6 1． 脈沖寬度調(diào)制（ PulseWithModulation,縮寫為 PWM） 開關(guān)周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。 基本原理 開關(guān)電源就是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性通斷開關(guān)，控制開關(guān)元件的占空比來調(diào)整輸出電壓。 逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分 輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。 開關(guān)電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成 。與傳統(tǒng)光源不同，白光 LED需要專用恒流電源驅(qū)動才能使其高效持續(xù)地工作。 進行答辯。 3．第 7周～第 10周：焊接出各主要功能模塊并進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題并對原理圖做進一步的修改。而輸出整流續(xù)流與濾波電路是通過整流續(xù)流功能得到輸出所需要直流電流，當(dāng)然還要通過濾波器把多余雜波給濾掉。而功率開關(guān)管是由控制器 PWM 控制它的導(dǎo)通時間，調(diào)節(jié)脈沖寬度從而也實現(xiàn)占空比大小調(diào)節(jié) 的。 II 項目設(shè)計所要達(dá)到的要求及用戶需求 論文主要是設(shè)計和分析恒流開關(guān)電源。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源。 二、 畢業(yè)論文（設(shè)計）應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)： [1] 張占松，蔡宣三 . 開關(guān)電源的原理與設(shè)計 [M] . 北京：電子工業(yè)出版社， 2021:712，1830 [2] 曲學(xué)基，王增福，曲敬凱 . 穩(wěn)定電源電路設(shè)計手冊 [M] . 北京：電子工業(yè)出版社， 2021：36， 5558,223 [3] 李金伴，李捷輝，李捷明 . 開關(guān)電源技術(shù) [M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021： 47 [4] Marty Brown（英） 著 . 徐德鴻，沈旭，楊成林，周鄧燕 譯 . 開關(guān)電源設(shè)計指南 [M] . 北京 ：機械工業(yè)出版社， 2021： 36， 1923 [5] 沙占友 . 新型單片開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用技術(shù) [M] . 北京：電子工業(yè)出版社， 2021：103105 [6] 李定宣 . 開關(guān)穩(wěn)定電源設(shè)計與應(yīng)用 [M] . 北京：中國電力出版社， 2021： 8088 [7] 童詩白，華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] . 北京：高等教育出版社， 2021： 501517 [8] 楊克俊 . 電磁兼容原理與設(shè)計技術(shù) [M] . 北京：人民郵電出版社， 2021： 137147 [9] 王兆安，黃俊 . 電力電子技術(shù) [M] . 北京，機械工業(yè)出版社， 2021： 4366 [10] 伊勇，李林凌 . Multisim 電路仿真入門與進階 [M] . 北京：科學(xué)出版社 2021： 711 2 [11] 崔建明，陶晉宜，任鴻秋 . 電工電子 EDA仿真技術(shù) [M] . 北京：高等教育出版社， 2021：510 [12] 盧燦 . 正激式開關(guān)電源設(shè)計 [J] . 集成電路通訊， 2021， 25（ 4）： 1821 [13] 袁純厚 . 開關(guān)電源中的恒流源電路 [J] . 電子世界， 2021， 5： 1618 [14] 王學(xué)智 . 開關(guān)電源的原理與發(fā)展趨勢 [J] . 科苑論談， 2021， 4: 36 [15] 唐偉新 . 一種恒流型白光 LED驅(qū)動電路的設(shè)計 [D] . 成都：電子科技大學(xué)， 2021. 襄樊學(xué)院物理與電子工程 學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文開題報告 論 文 題 目 開關(guān)電源的設(shè)計 班 級 自動化 0812 姓 名 學(xué) 號 08118025 指 導(dǎo) 教 師 2021 年 3 月 15 日 一、選題的意義和研究現(xiàn)狀 項目的背景及設(shè)計開發(fā)的意義 當(dāng)今社會人們極大地享受著電子設(shè)備帶來的便利 ,但是任何電子設(shè)備都有一個共同的電路 —電源電路 .大到超級計算機 ,小到袖珍計算器 ,所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作 .當(dāng)然這些電源電路的式樣 ,復(fù)雜程度千差萬別 .超級計算機的電源電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng) .通過這套電源系統(tǒng) ,超級計算機各部分都能得到持續(xù)的穩(wěn)定 ,符合各種復(fù)雜規(guī)范的電源供應(yīng) .袖珍計算器則是簡單多的電池電源電路 .不過你可不要小看了這個電池電源電路 ,比較新型的電路完全具備電池能量提醒 ,掉電保護等高級功能 .可以說電源電路是一切電子設(shè)備的基礎(chǔ) ,沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設(shè)備 ,我們的生活也就不會這么豐富多彩了。 要求對恒流開關(guān)電源的輸入 整流與濾波電路，高頻變壓電路，整流續(xù)流與濾波電路，穩(wěn)壓恒流電路，保護電路，反饋電路，功率開關(guān)，控制電路幾個模塊進行仔細(xì)的分析與設(shè)計。恒流開關(guān)電源就 是指輸出電流恒定的開關(guān)電源。 在設(shè)計的基礎(chǔ)上完成畢業(yè)論文（ ）。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、 節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義?？刂破魇峭ㄟ^反饋電路的信息在調(diào)整電路電流電壓的輸出的，輸出電流盡可能達(dá)到一個穩(wěn)定值。 采用的主要部件是 高頻變壓器 ， 在電路 回路中起到電器隔離、變壓、儲能、變流或者是變阻等作用的。 2．第 5周～第 6周：根據(jù)開題報告進行設(shè)計，設(shè)計出各功能模塊并畫出其原理圖。 6．第 16周：論文文本打印， 交老師審閱，進一步修改完善。隨著白光 LED技術(shù)的成熟，它將被更廣泛低地應(yīng)用到各個領(lǐng)域。 設(shè)計初衷 ........................................................ 15 開關(guān)電源設(shè)計步驟 ................................................ 16 變壓器設(shè)計 ....................................................... 17 輸出濾波器設(shè)計 .................................................. 19 復(fù)位電路計算 ..................................................... 21 功率開關(guān)選擇 ..................................................... 22 輸出二極管選擇 .................................................. 23 恒流輸出電路設(shè)計 ................................................ 24 緩沖吸收電路設(shè)計 ................................................ 26 控制電路設(shè)計 .................................................... 27 PCB 板布線 ...................................................... 30 ....................................................................................................................................30 致謝 ......................................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................32 4 1 開關(guān)電源的總體設(shè)計思路 開關(guān)電源的基本工作原理圖 開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管、可控硅閘 流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地 “ 接通 ” 和 “ 關(guān)斷 ” ，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn) DC/AC、 DC/DC 電壓變換，以及輸出電