【正文】 壓器，并且在開(kāi)關(guān)管上的耗散功率大幅度降低后，又省去較大的散熱片，因此開(kāi)關(guān)電源的體積和重量都可以得到減小。這就使得功率開(kāi)關(guān)管的損耗較小，電源的效率可以大幅度提高，其效率可以達(dá)到80%以上。 開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn) （ 1）功耗小，效率 高。（ 2）線性電源使用了 50赫茲的工頻變壓器，他的效率只有 80%90%。這樣功率晶體管的功耗就會(huì)隨電源的輸出功率的增加而增大。 造成這些缺點(diǎn)的原因是：（ 1）線性電源中功率晶體管 V 在整個(gè)工作過(guò)程中，一直工作在晶體管特征曲線的線性放大區(qū)。開(kāi)關(guān)電源是在線性電源的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的，并在很大程度上克服了線性電源的缺陷，但其自身也有一定的不足。 圖 按電源電路中功率管的工作方式劃分，電源可以分為開(kāi)關(guān)電源與線性電源兩大類。利用直流變換器可以把一種直流電壓變成極性、數(shù)值不同的多種直流電壓。 物理與電子工程系畢業(yè) 論文 4 第二章 開(kāi)關(guān)電源方案設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)電源工作原理 開(kāi)關(guān) 電源是指調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)方式，即導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)壓電源，縮寫(xiě)為 SPS（ Switching Power Supply）。相對(duì)而言，頻率調(diào)制較少采用。在脈寬調(diào)制中因?yàn)轭l率不變，所以無(wú)論是對(duì)電路中的磁性元件及晶體管的測(cè)試和設(shè)計(jì)都很方便，而且對(duì)射頻干擾的抑制也變得比較容易。 （ 3）混合調(diào)制型：通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)通時(shí)間的振蕩頻率來(lái)完成穩(wěn)定并輸出電壓幅度。 （ 2）頻率調(diào)制型：占空比保持不變或關(guān)斷時(shí)間不變，改變振蕩器 的頻率來(lái)穩(wěn)定并調(diào)節(jié)輸出電壓幅度。通過(guò)采樣電路、耦合電路構(gòu)成閉合回路，來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。工作頻率為100 千赫茲 200 千赫茲的高頻開(kāi)關(guān)電源于 80年代初期開(kāi)始研制， 90年代初試制成功，目前已經(jīng)是非常成熟的電子產(chǎn)品。1974 年研制成功了工作頻率為 10 千赫茲、輸出電壓為 5v 的無(wú)工頻開(kāi)關(guān)電源。 課題基本要求 （ 1）設(shè)計(jì)、制作開(kāi)關(guān)電源； （ 2）使用單片機(jī)構(gòu)成嵌入式控制系統(tǒng)，通過(guò)鍵盤(pán)預(yù)置輸入電壓，可顯示預(yù)置電壓和輸出電壓； 第一章 概述 3 （ 3）掌握開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法； （ 4）掌握單片機(jī)軟件編程方法； （ 5）掌握 PID 控制原理。 電源的重要性不可否認(rèn)，但是傳統(tǒng)電源存在不足的地方，例如，傳統(tǒng)電源效率不高，線性電源由于功率管是工作在線性放大狀態(tài)，功率管的電流和輸出電流是成比例的，因此當(dāng) 輸出電流越大時(shí)，功耗就越大。電源技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展必將為大幅度節(jié)約電能、降低材料消耗以及提高生產(chǎn)效率提供重要的手段，并為現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代生活帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。 當(dāng)代許多高新技術(shù)均與市電的電壓、電流、頻率、相位、和波形等基本參數(shù)的變換和控制相關(guān)，電源技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的精確控制和高效率的處理，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)大功率電能的頻率變換，從而為多項(xiàng)高新技術(shù)的發(fā)展提供有力的支持。目前電源技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。 物理與電子工程系畢業(yè) 論文 2 第一章 概述 課題來(lái)源及意義 電源技術(shù)是一種應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件，綜合電力變換技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的多學(xué)科的邊緣交 叉技術(shù)。雖然也可以采取一些抑制干擾的措施，在一定程度上降低這些干擾的影響，但目前階段的精密電子儀器中，仍難以使用開(kāi)關(guān)電源。這是未來(lái)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)所應(yīng)考慮的第一個(gè)問(wèn)題。因此，我們研究單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源，非常有現(xiàn)實(shí)意義。 單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源具有設(shè) 計(jì)彈性好的優(yōu)點(diǎn)， 可以按照設(shè)計(jì)者的思想靈活的工作。 本文中研究的單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)電源，可以通過(guò)鍵盤(pán)預(yù)置期望輸出電壓值，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，由軟件控制單片機(jī)輸出相應(yīng)的脈沖寬度，對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行脈寬調(diào)制，輸出預(yù)期的電壓。它是在電子、計(jì)算機(jī)、通信、電氣、航空航天、軍事以及家電等領(lǐng)域 應(yīng)用非常廣泛的一種電力電子裝置。 畢 業(yè) 論 文 課 題： 基于單片機(jī)的 開(kāi)關(guān)電源 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 姓 名： 班 級(jí)： 級(jí)應(yīng)用電子班 學(xué) 號(hào)： 物理與電子 工程系畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) 姓 名 ： 指導(dǎo)老師 ： 專 業(yè) ： 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí) ： 應(yīng)用電子班 學(xué) 號(hào) ： 時(shí) 間 ： 202035 至 202068 I 摘 要 【摘要】 本次設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，比如電視機(jī)、電腦、冰箱以及其他常用的電子產(chǎn)品都需要開(kāi)關(guān)電源，如今是數(shù)字化時(shí)代，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品十分方便，所以在這次設(shè)計(jì)中使用了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。在這次設(shè)計(jì)文檔中，詳細(xì)闡述了開(kāi)關(guān)電源與線性電源的比較，方案論證，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并附以相關(guān)電路圖表示，最后生成相關(guān)了 PCB 電路圖 【關(guān)鍵詞 】 線性，半導(dǎo)體，開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能，轉(zhuǎn)換，控制，濾 波，分壓，抖動(dòng) 【 Abstract】 This design of Zhuyaomude is to achieve a switching power supply, switching power supply is widely used in daily life in, such as televisions, puters, Bingxiangyiji other Changyong of electronic products require power supply, Ru Jin Hua Shi Dai digital, electronic products achieved with Dan Pianji very convenient, so the design used in this MCU. In this design document, detailed in the switching power supply with linear power supply parison, program demonstration, the overall structural design, along with the relevant circuit that generates the final circuit diagram related to the PCB 【 Keywords】 Linear, semiconductors, switches, energy storage, conversion, control, filtering, partial pressure, jitter II 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................................................. I 緒 論 ..............................................................................................................................................................................1 第一章 概述 ...................................................................................................................................................................2 課題來(lái)源及意義 ..................................................................................................................................................2 課題基本要求 ......................................................................................................................................................2 第二章 開(kāi)關(guān)電源方案設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................................4 開(kāi)關(guān)電源工作原理 .............................................................................................................................................4 開(kāi)關(guān)電源與線性電源的比較 .............................................................................................................................4 線性電源的缺點(diǎn) ...........................................................................................................................................4 開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn) ...........................................................................................................................................5 方案論證 ..............................................................................................................................................................5 方案 1.............................................................................................................................................................5 方案 2.............................................................................................................................................................6 方案 3............................................................................................................................................................6 方案分析 .......................................................................................................................................................6 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................................6 難點(diǎn)分析 .............................................................................................................................................................