【正文】 VD1 上的最大反向電壓： VVD1max =2V1 VD2 和 VD3 上最大電壓： VVD2max =VVD3max =V1/n V0 和 V1 關(guān)系： V0= W1W2 δ V1VVD2 VL0 畢業(yè)設(shè)計論文 12 正激電路的特點 正激電路導(dǎo)通時輸入饋電給負(fù)載，截止時 L 供電給負(fù)載，當(dāng)單管正激時，開關(guān)管的最大電壓為 2V1，變壓器的利用率不高（僅適用磁滯回線第一象限），制作上要加反饋繞組。 VT 的導(dǎo)通時間應(yīng)小于截止時間，即占空比小于 ，否則 T 將飽和。39。通常 W139。39。、 VD1 向輸入電源釋放 而去磁。于此同時，在變壓器 T 中建立起磁化電流，當(dāng)VF 截止時， VD2 也截止，電感 L0 上的電壓極性反轉(zhuǎn)，并通過續(xù)流二極管 VD3繼續(xù)向負(fù)載 R 供電，變壓器中的磁化電流則通過 W139。39。 正激電路 正激電路圖 圖 23 正激電路 正激電路的工作原理 當(dāng)開關(guān)管 VF 導(dǎo)通時，輸入電壓 V1 全部加到變換器一次繞組 W139。 Buck 電路的輸出只有一路，不能用于多路輸出，除非加個第二級的電壓調(diào)節(jié)器，雖然 buck 電路即可以工作于電流連續(xù)狀態(tài)，又可以工作于電流總是斷續(xù)的。 buck 電路的特點 Buck 電路只能實現(xiàn)降壓，所以在任何時候，輸出電壓只能比輸入電壓低。 由上式可知，輸出電壓 V0 越開關(guān)管的占空比 D=Ton/T 成正比，所以通過改變開關(guān)管的占空比可以控制輸出平均電壓的大小。 當(dāng)控制信號使 Q1 導(dǎo)通時，電感 L1 中的電流從最小值 Ilmin 增加到最大值I lmax ，當(dāng)控制信號使 V 截止時， L1 中的電流又從最大值 Ilmax 下降到 Ilmin 。當(dāng)負(fù)載電壓低于電容 C 兩端的電壓時，C 便向負(fù)載放電。此時續(xù)流二極管 D1 因反向偏置而截止。 畢業(yè)設(shè)計論文 8 buck 電路 buck 電路圖 圖 22 buck電路 buck 電路的工作原理 Buck 電路（圖 22）即為降壓斬波電路。 boost 電路的轉(zhuǎn)換效率比較低，所以電源電壓的利用率比較低，輸出的功率較小。 Boost電路能將電壓升高的原因是電感 L1 儲能之后具有使電壓泵升的作用，而電容 C 能將輸出電壓保持住。當(dāng) V1 截止時，假定 L1 右端的電感反沖電壓等于輸出電壓 V0，則 L1 上的電壓為 V0V1， L1 中的電流以Δ I（ ） =（ V0V1） Toff/L1，而在穩(wěn)態(tài)， Ton 期間 L1 中電流的增量應(yīng)等 于 Toff 期間電流的減量，Δ I（ +） =Δ I（ ），故有 L1V1Ton = L1V1)Toff(V0 V0=V1 ToffToffTon? =V1 ToffT =V1 TonTT =V1 D11 其中 D= TTon 由上式可知，當(dāng)改變占空比 D 時，就能獲得所需的上升的電壓值。假定開關(guān)管沒有損耗，并聯(lián)變換器電路在輸 入電壓V1 和輸入電流 I1，能在較低的輸出電流 I0 下，輸出較高的電壓 V0。 Q1 截止時，電感L1 上電壓跳變的幅值時與占空比有關(guān)的， Ton 愈大， L1 中峰值電流大，儲存的磁能愈大。當(dāng) V1 截止時，電感 L1 中電流不能突變，它所產(chǎn)生 的感應(yīng)電勢阻止電流減小，感應(yīng)電勢的極性為下正上負(fù)，二極管 D1 導(dǎo)通，電感中儲存的能量（ L1I*I/2）經(jīng)二極管 D1，流入電容 C1，并供給負(fù)載 R?，F(xiàn)在無論是國內(nèi)還是國外都在發(fā)展開關(guān)電源，所以其前景是美好的，開關(guān)電源在一定程度上取代傳統(tǒng)電源已經(jīng)是必然的趨勢了。“綠色”電源，模塊化電源的問世在節(jié)能、降耗、環(huán)保方面發(fā)揮了重要的作用，對于緩解我國的能源和環(huán)境問題大有裨益。近年來，隨著我國電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，開關(guān)電源產(chǎn)品也朝著高頻化、高功率密度、高功率因素、高效率、高可靠性和高智能化方向發(fā)展。 技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新。開關(guān)電源市場集中度相對較低，廠商間競爭較為激烈成為開關(guān)電源市場的主要特征之一。 市場集中度較低，廠商競爭相對激烈。受國家宏觀政策的影響，我國電力行業(yè)結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，小火電機(jī)組相繼叫停，大型、高效機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)。 畢業(yè)設(shè)計論文 5 開關(guān)電源的現(xiàn)狀 今年來年中國電力電源市場呈現(xiàn)如下特征： 大容量電力電源產(chǎn)品的需求迅速提升，開關(guān)電源市場穩(wěn)步增長。 采用計算機(jī)輔助設(shè)計和控制：采用 CAA 和 CDD 技術(shù)設(shè)計最新變換拓?fù)浜妥罴褏?shù) ，使開關(guān)電源具有最簡結(jié)構(gòu)和最佳工況。采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù)，在原理上既可以提高頻率又可以降低噪聲。 低噪聲：開關(guān)電源的缺點之一是噪聲很大。而 從壽命角度出發(fā)，電解電容、光耦合器及排風(fēng)扇等器件的壽命決定著通信電源的壽命，所以，要從設(shè)計方面著眼，盡可能使用較少的器件，提高集成度。因此，高頻化是開關(guān)電源的主要發(fā)展方向。集 成化、模塊化使電源產(chǎn)品體積小、可靠性高，給應(yīng)用帶來極大方便。 IPM 以 IGBT 作功率開關(guān)，將控制、驅(qū)動、保護(hù)、檢測電路一起封裝在一個模塊內(nèi)。具有各種控制功能的專用芯片，近幾年發(fā)展很迅速，如功率因數(shù)校正 (PFC)電路用的控制芯片；軟開關(guān)控制用的 ZVS、 ZCS 芯片；移相全橋用的控制芯片； ZVT、 ZCT PWM 專用控制芯片；并聯(lián)均流控制芯片；電流反饋控制芯片等。其突出優(yōu)點是能量密度高，因而體積大大縮小，相當(dāng)于常規(guī)變壓器的 20%；效率高，通常為 97%～ 99%；工作頻率高，從 50kHz 到 2MHz；低漏感 (小于 %)；低電磁干擾 (EMI)等。 變壓器是開關(guān)電源中重要的必不可少的部件，平面表壓器是近兩年才面試的一種全新產(chǎn)品。 功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展是開關(guān)電源發(fā)展的首要條件 。隨著市場的擴(kuò)大，用戶對電源智能化的程度的要求越來越高，有關(guān)電源繼續(xù)紅監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)相繼被推出，使得中國的電源業(yè)的發(fā)展得到了很好的維護(hù)。電力電源廠商在日 益激烈的競爭中脫穎而出的關(guān)鍵是降低服務(wù)成本，提高服務(wù)的專業(yè)化水平。電力電源的維護(hù)是比較復(fù)雜的，只經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)人員才能擔(dān)任售后服務(wù)的工作，以及能夠?qū)Ξa(chǎn)品的保養(yǎng)及維修、元件的更換等。全國性的渠道架構(gòu)、完善的服務(wù)售后體系、強(qiáng)大的市場推廣能力、豐富的市場營銷經(jīng)驗和完整的配套解決方案提供能力，這些都是一個優(yōu)秀的渠道商應(yīng)該具備的要件。 渠道：近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，電子商務(wù)的發(fā)展也呈現(xiàn)出迅猛式地增長，這使得電力設(shè)備的制造商有了更加便利的條件來進(jìn)行產(chǎn)品的直銷，拓展電源的銷售手段和渠道。同時，電力電源的成本中最大的比重是來自原材料，原材料的價格對電力電源的 畢業(yè)設(shè)計論文 3 價格具有比較大的影響。近年來，一些電力電子廠商的設(shè)計研發(fā)人員直接的與用戶接觸，了解他們的不同需要，針對需求來研發(fā)不同的電源，這就推動了開關(guān)電源的發(fā)展，使得開關(guān)電源的發(fā)展更加的成熟。雖然技術(shù)要求不斷降低，激烈的市場競爭也會促進(jìn)電力電源市場中的領(lǐng)頭軍努力的提高自己的技術(shù)，從而提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。 開關(guān)電源的發(fā)展 我國的開關(guān)電源的發(fā)展 產(chǎn)品與技術(shù)：在電力電源市場中，只有少數(shù)幾家廠商擁有核心技術(shù)，其他整機(jī)生產(chǎn)廠家只能依靠組裝生產(chǎn)，經(jīng)營區(qū)域化市場，這就對電力電源產(chǎn)品性能 的發(fā)展產(chǎn)生抑制。 開關(guān)電源的基礎(chǔ)是電力電子技術(shù)，它運用了功率變換器把電能進(jìn)行變換，經(jīng)過變換的電能就可以滿足各種用電的要求。 在 20 世紀(jì) 80 年代，計算機(jī)已經(jīng)全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，領(lǐng)先完 成了計算機(jī)的電源換代。而且開關(guān)工作頻率為幾十千赫，濾波電容、電感器的數(shù)值很小，所以，開關(guān)電源就具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點，此外，由于開關(guān)電源的功耗小，機(jī)內(nèi)溫升較低，提高了電源的穩(wěn)定性和可靠性。由于功耗很小，所以散熱器也隨之減小。 開關(guān)電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)，通過調(diào)整開關(guān)的占空比控制輸出電壓，以功率晶體管（ GTR）為例，在開關(guān)管飽和導(dǎo)通時，集電極和發(fā)射集兩端的壓降近似零；在開關(guān)管截止時，其集電極電流為零。 20 世紀(jì) 50 年代 ，美國宇航局就以小型化、重量輕為目標(biāo)，為搭載火箭設(shè)計了開關(guān)電源。而現(xiàn)在的電子設(shè)備越來越小型化，所以傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)構(gòu)成的穩(wěn)壓電源已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的要求。由于調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，為了保證輸出電壓的穩(wěn) 定，它集電極與發(fā)射極之間必須承受較大的電壓差，所以會導(dǎo)致調(diào)整管功率較大，電源效率就很低，這樣就造成了能源的浪費。傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源構(gòu)成的是連續(xù)控制的線性穩(wěn)壓電源，這種技術(shù)是比較成熟，而且那時已有大量集成化的線性穩(wěn)壓電源模塊，而且具有穩(wěn)定性能好、輸出紋波小、使用可靠等優(yōu)點。 關(guān)鍵字 ：開關(guān)電源；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；穩(wěn)壓管；芯片 電子工程系畢業(yè)設(shè)計論文 II Abstract Series to provide power supply for the transistor with large and bulky sizefrequency transformers, size and weight are great filters, occupy a larger space, the quality of larger, less efficient not apply to the development of electronic technology is now the paper proposed the development of new power views. In order to apply more power electronics miniaturization and light requirements, switching power supply soon. Switching power supply using power semiconductor devices as switches, through periodic onoff switch, control switch to adjust the air ponent of the total output voltage, because switching power supply is directly rectified mains voltage, filter, adjustment, no power transformer, high frequency, filter capacitance, inductance is small, so relatively small size, low power consumption and switching power supply on the application of strong power, so switch power gradually replaced the traditional power. Switching power supply prompted the development of power electronic devices toward the light of the development of a variety of switching power supply topology, select the appropriate topology, the appropriate device, is the top priority of switching power supply design. Keywords： switch power supply； Topology Structure； stabilivolt； Chip 電子工程系畢業(yè)設(shè)計論文 III 目錄 摘要 .................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................... II 目錄 .............................................................................................................................. III 第一章 緒論 ..