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《降壓型pwmac_dc開關(guān)電源課程設計報告書》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、word格式整理版摘要開關(guān)電源(SwitchModePowerSupply，SMPS)是以功率半導體器件為開關(guān)元件，利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。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。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術(shù)領域的應用，推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能
2、源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關(guān)電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源電路主要由整流濾波電路、DC-DC控制器（內(nèi)含變壓器）、開關(guān)占空比控制器以及取樣比較電路等模塊組成?！娟P(guān)鍵詞】功率半導體；小型化；PWM學習參考word格式整理版目錄1.PWM技術(shù)簡介12.電路總體方案的設計及相關(guān)原理23.主電路設計及參數(shù)計算33.1主電路的設計33.2主電路的參數(shù)確定54.控制電路、驅(qū)動電路及保護電路的設計74.1控制及驅(qū)動電路設計74.2
3、保護電路的設計75.DC-DC電路86.結(jié)論107.心得體會11參考文獻12附錄13學習參考word格式整理版1.PWM技術(shù)簡介脈沖寬度調(diào)制（PWM），是英文“PulseWidthModulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。脈沖寬度
4、調(diào)制（PWM）基于采樣控制理論中的一個重要結(jié)論，即沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。在控制時對半導體開關(guān)器件的導通和關(guān)斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率.PWM運用于開關(guān)電源控制時首先保持主電路開關(guān)元件的恒定工作周期（T=ton+toff），再由輸出信號與基準信號的差值來控制閉環(huán)反饋，以調(diào)節(jié)導通時間ton，最終控制輸出電壓（或電流）的穩(wěn)定。PWM的一個
5、優(yōu)點是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響?！ υ肼暤挚鼓芰Φ脑鰪娛荘WM相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點，而且這也是在某些時候?qū)WM用于通信的主要原因。從模擬信號轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長通信距離。在接收端，通過適當?shù)腞C或LC網(wǎng)絡可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號還原為模擬形式。學習參考word格式整理版2.電路總體方案的設計及相關(guān)原理電源有一種輸入，即單相220V交流電壓，設計輸入電壓
6、變動范圍為20%。有一種輸出：24V直流電壓，輸出功率約為200W。交流220V經(jīng)過一個濾波整流電路后得到直流電壓，送入DC-DC降壓斬波電路，控制電路提供控制信號控制IGBT的關(guān)斷，調(diào)節(jié)直流電壓的占空比，最后經(jīng)過LC濾波電路的到所需電壓。通過對輸出電壓的取樣，比較和放大，調(diào)節(jié)控制脈沖的寬度，以達到穩(wěn)壓輸出的目的。開關(guān)電源原理框圖如下：圖2-1開關(guān)電源原理圖整流部分是利用具有單向?qū)ㄐ缘亩O管構(gòu)成橋式電路來實現(xiàn)的；濾波部分是利用電容電感器件的儲能效應，構(gòu)成LC電路來實現(xiàn)的；降壓部分是利用降壓斬波電路來實現(xiàn)，控制方式為脈寬調(diào)制控制（
7、PWM），即在控制時對半導體開關(guān)器件的導通和關(guān)斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。本次設計的開關(guān)電源控制時首先保持主電路開關(guān)元件的恒定工作周期（T=ton+toff），再由輸出信號與基準信號的差值來控制閉環(huán)反饋，以調(diào)節(jié)導通時間ton，最終控制輸出電壓（或電流）的穩(wěn)定。學習參考word格式整理版3.主電路設計及參數(shù)計算3.1主電路的設計主電路主要完成對交流的整流濾波，對直流電壓降壓和濾波三個工作。整流電路圖設計如下：圖3-1整流電路圖工作時的波形圖如下：將整流后的得到的
8、直流電壓送入降壓斬波電路，通過脈寬調(diào)制控制調(diào)節(jié)輸出電壓平均值，在經(jīng)過LC濾波電路是電壓穩(wěn)定。降壓斬波電路設計如下圖：學習參考word格式整理版圖3-3降壓斬波電路脈寬調(diào)制控制型號有IGBT驅(qū)動電路發(fā)出；RCD保護電路用以緩沖IGBT在高頻工作環(huán)境下
