【正文】 值以下時，檢測輸出電壓下降值，為保護負載以及防止負載誤動作，使電源停止工作，并送出報警信號。保護特性有額定電流下垂特性，即フ字型特性、恒流特性、恒功率特性，多數(shù)為下垂特性。輸出電壓可調范圍是指在保證電壓穩(wěn)定精度下，由外部可能調整的輸出電壓范圍，一般為177。在規(guī)定負載變動范圍，由于多路輸出的條件有非穩(wěn)定輸出的情況，包括規(guī)定最低負載電流。并隨輸入與輸出的條件而變化，因此，要注意電子設備的散熱條件等。輸入電壓瞬時跌落或瞬時斷電時，在額定輸出電壓與電流條件下規(guī)定的輸入電壓是額定輸入電壓。10%，加上配線路徑及各國的具體情況，輸入電壓的變化范圍多為－15%，＋10%。目 錄第一章 概論………………………………………………… 1 開關電源的概述…………………………………… 1 電氣技術指標……………………………………… 1 機械結構…………………………………………… 4 環(huán)境條件…………………………………………… 4第二章 200W輸出可調型開關電源的總體設計…………5 工作原理……………………………………………‥5 電路分析………………………………………………5 變換電路……………………………………………‥8 使用MOSFET管正激式變換電路……………………… 14第三章 開關電源電路局部器件………………………… 16 集成控制器……………………………………………16 功率MOSFET管………………………………………‥18第四章 200W輸出可調型開關電源的實驗結果…………22主要參考文獻………………………………………………………27河南機電高等?？茖W校畢業(yè)論文第一章 概論 開關電源的概述開關電源是調整元件工作在開關狀態(tài)的一類電源。又研究了 開關電源高頻變壓器的設計方法。使得開關電源更上一層樓，達到頻率高，功率密度高，功率因數(shù)高，可靠性高。畢業(yè)設計成績教師評閱成績指導教師認定成績小組答辯成績答辯時間答辯委員會評定成績答辯委員會主任(簽名)本頁內容由指導教師親自填寫河南機電高等專科學校畢業(yè)論文摘 要由于新的電子器件，新的電磁材料，新變換技術，新控制理論及新的軟件，不斷地出現(xiàn)并應用到開關電源的緣故。通過對它的分析，進一步講述200W輸出可調型開關電源的總體設計方案，從該電路的工作原理開始，逐步分析之后。分析設計電路的可行性。輸入　電壓的變化范圍一般為177。開關電源的輸入平波方式是電容輸入方式，有較大的峰值電流，要有考慮電流的波峰系數(shù)（最大值/有效值之比，）以及功率因數(shù)的規(guī)定。效率隨輸出電壓、電流與輸出路數(shù)及開關方式不同而異，多為70% ~ 80%。（b）靜態(tài)負載的變動，這是指其他指標為額定條件下，輸出電流在規(guī)定的范圍內緩慢變動時的輸出電壓的變動。（g）動態(tài)負載的變動，這是指規(guī)定的變化幅度，輸出電流急劇變化時輸出電壓的變動，后述的脈沖負載的規(guī)定等情況除外。 附屬功能（a）過電流保護輸出短路或過負載時對電源或負載要進行保護，即為過電流保護。恢復的方法一般是再接通輸入電源或加復位信號使開關電源恢復正常工作狀態(tài)。該功能的補償電壓降一般為額定電壓的5%，在輸出電壓的可調范圍內。 機械結構機械結構規(guī)定的項目有：機箱的開關，外形尺寸與公差，裝配位置，裝配孔及螺釘?shù)拈L度等，框體的材料及表面處理，冷卻條件，如強制風冷還是自冷、通風方向與風量及開口尺寸，機外溫升，接口位置及顯示，操作部件的位置及文字顯示的位置、重量等。圖2－1（a）由開關元件、控制電路和濾波電路三部分組成。很明顯，直流電壓UO 的大小與一個周期中開關管接通的時間ton成正比。當u2在負半周時， b點電位高于a點電位，二極管D2，D4導通，D1，D3截止。如當D1和D3導通時，截止管D2和D4的陰極電位為a點電位，陽極電位為b點電位，所以D2，D4所承受的最高反向電壓UDRM為√2 U2，即　　　　　　　　　　　　　　　　 （2－4）選擇二極管時，其最大整流電流要大于ID，其最高反向工作電壓應大于UDRM。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、電感－電容濾波等。通常取U0 ＝（~）U2　　　　　　　　　　　　　　　　?。?－6），導通角小于180186。在空載（RL＝∞）和忽略二極管正向壓降的情況下，U0 ＝√2U2 ＝，隨著負載的增加（IL增大，RL減小）一方面放電回憶，另一方面整流電路內阻壓降增加，它們均使U0下降。然而，變壓器的引入顯著增加了開關電源的尺寸和重量，電路的損耗也增加了。由于是正激工作方式，副邊有電感器，折算至原邊電感量較大。正激變換器輸出電壓的大小取決于變壓器的匝比和晶體管Tr的導通占空比：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　（2－9）式中　—副邊與原邊的匝比；—導通時間與周期的比，即導通占空比；VS—原邊繞組施加的電源電壓（V）。這時，臨界負載電流IOC（等于平均波動電流，或電流峰峰值的一半，即：　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?－10）當I0＜IOC時，iL將進入電流不連續(xù)狀況。連續(xù)狀況的傳遞函數(shù)有兩個極點；不連續(xù)狀況只有一個極點，如要在狀態(tài)轉換中都能穩(wěn)定工作，必須小心進行設計。帶直流電流運行的大電感造價是昂貴的。這是設計時要注意的。只要有N P1＝NP2的關系，D3流過電流時，VP2＝VS，Tr上承受的集－射極電壓為2VS。然而，如果電容值太大。因為使用無氣隙的鐵芯，電感值較高，原邊與副邊的峰值電流較小。理由同（1）。一般認為，正激變換器適合應用在低壓、大電流、功率較大的場合。按上述方法設計的理由是，副邊繞組都有一個電感器，當有突變負載時，輸出電流的變化率受到限制。以下面的要求為例：設計電壓在110/220V，工作頻率32kHz工，輸出40V/5A的正激變換器的變壓器并計算晶體管等的額定值。本例選擇磁感應強度峰值的75%，即ΔB=225(mT)。同時，由于漏電感的緣故，一般會在電壓最高值上出現(xiàn)一個尖峰值，此值隨工藝水平差而增加，一般按電源電壓VS的10%考慮。設有載時電壓為V0，電感L流過電流為IL，儲有的能量；電容電壓為V0，儲有的能量。輸出電壓經光電耦合器隔離后，接控制電路SG1525A的第“1”腳，并用此信號調整SG1525A第“14”腳輸出脈沖的點穴　比和變壓器次級的感應電壓，從而達到穩(wěn)壓的目的。圖31 內部原理圖 。該鎖存器由關斷電路置位 ，并由時鐘脈沖復位。功率MOSFET與功率晶體管不同，無載流注入，工作速度高，工作速度主要器件的電容的充放電時間常數(shù)所決定，與工作溫度關系不大，現(xiàn)以圖3－3來說明功率MOSFET的開關狀態(tài)。通態(tài)電阻有受柵極電壓支配的范圍，為使通態(tài)電阻最小，上述輸出特性中通態(tài)電阻范圍為UGS≥10V。閾值電壓還隨結溫而變化，并且具有負溫度系數(shù)，大約結溫每增高45℃閾值電壓下降10%，即溫度系數(shù)為－6～7mV/℃。①區(qū)對應著開通延遲時間；②區(qū)對應著上升時間；③區(qū)對應著導通期間。關斷時間tOFF則由功率MOSFET漏源間電容CDS和負載。⑥寄生二極管的反向恢復時間慢，很多情況下與FET開關速度不相稱。AC/DC類電源的源效應，負載效應。通常在額定電流和空載兩種狀態(tài)下各測三個輸出電壓：標稱輸入電壓時測得U0，輸入上限時測得U01，輸入下限時測得U02。二、負載穩(wěn)定度負載穩(wěn)定度是僅由負載電流在規(guī)定的范圍內變化所引起的輸出電壓的最大相對變化量。然后，以它們計算不同輸入電壓時的穩(wěn)定度，取最大值負載穩(wěn)定度S1。對DC/DC類電源，　　　　　　　　　　　　　　 （4－4）五、瞬態(tài)負載恢復時間瞬態(tài)負載恢復時間是指由于負載階躍變化而使輸出電壓從第一次離開穩(wěn)壓區(qū)到最后進入穩(wěn)壓區(qū)的時間間隔。六、保護電路的測試這是驗證被測電源是否能正確響應過壓、過流等保護所進行的測試。按下式計算頻率精度Δf/ f0　　　　　　　　　　　　（4－5）式中，f0是根據RT、CT的值，按理論公式計算出來的頻率值（或從器件手冊給出的標準曲線中查出的對應頻率值）；f1是測得的實際振蕩頻率值。改變器件中電壓比較器的輸入電壓（調節(jié)Uref1），使輸出驅動器導通時間最小時，用示波器測量最小導通時間Δtmin，按下式計算最小占空比γmin　　　　　　　　?。?－6）調節(jié)使輸出驅動器導通時間最大時，用示波器測量最大導通時間Δtmax，按下式計算最大占空比γxax　　　　　　　　　　（4－7）在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測器件接入圖5－5線路中。在此表示由衷的感謝！ 參考文獻：1 葉振東，賈恭惠編﹒畢業(yè)論文撰寫與答辯﹒浙江：浙江大學出版社，19952 董華，任毅沁編﹒大學生畢業(yè)論文寫作指導﹒中國社會科學出版社，20003 常敏慧，申功邁，何希才編﹒開關電源應用設計與維修﹒科學技術出版社，2001年3月4 張衛(wèi)平等編著﹒綠色電源—現(xiàn)代電能變換技術及應用﹒北京：科學出版社，2001年11月5 [日]藤井信生著﹒電子實用手冊﹒北京：科學出版社，2003年8月6 楊幫文編﹒新型實用電源電路集錦﹒人民郵電出版社，1999年10月7 尹雪飛，陳克安編﹒集成電路速查大全﹒西安電子科技大學出版社，20028 史平君﹒實用電源技術手冊電源元器件分冊﹒沈陽：遼寧科學技術出版社，1995年9 符磊，王久華﹒電工技術與電子技術基礎﹒清華大學出版社，2002年7月10 王鴻鈺，實用電源技術手冊，上?？茖W技術出版社，2002年8月11 張占松，蔡宣﹒開關電源的原理與設計﹒電子工業(yè)出版社，1998年7月12 葉治政，開關穩(wěn)壓電源，高等教育出版社，1998年