acdc開(kāi)關(guān)電源

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1、學(xué)號(hào)：0121011360617課程設(shè)計(jì)題目AC/DC開(kāi)關(guān)電源學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)自動(dòng)化班級(jí)自動(dòng)化1006班姓名李中指導(dǎo)教師李志宏2013年1月1日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：李中專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化1006班指導(dǎo)教師：李志宏工作單位：自動(dòng)化學(xué)院題目:AV/DC開(kāi)關(guān)電源要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要求）輸出電壓：直流，紋波電壓（峰峰值）小于額定電壓的0.5%負(fù)載短時(shí)過(guò)載倍數(shù)：200%輸出電流：50A輸出電壓：34V輸入電壓：AC三相380V±10%輸入電壓頻率：50±5HZ時(shí)間安排：指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師

2、）簽名：年月日目錄1、開(kāi)關(guān)電源的概念…………………………………………………41.1PWM技術(shù)簡(jiǎn)介………………………………………………………41.2降壓型DC-DC開(kāi)關(guān)電源原理簡(jiǎn)介………………………………42、電路總體方案的設(shè)計(jì)及相關(guān)原理……………………………73、主電路設(shè)計(jì)及參計(jì)算…………………………………………83.1主電路的設(shè)計(jì)…………………………………………………83.2主電路的參數(shù)確定…………………………………………104、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)…………………114.1控制及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)………………………………………114.2保護(hù)電路的

3、設(shè)計(jì)……………………………………………125、課程設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………131、開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開(kāi)關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)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MOSFE

4、T構(gòu)成。開(kāi)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(kāi)關(guān)占空比控制器以及取樣比較電路等模塊組成?！‰S著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開(kāi)關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開(kāi)關(guān)電源，更促進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展?！　￠_(kāi)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(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功

5、率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間?！　￠_(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在安防監(jiān)控，節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。1.1PWM技術(shù)脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使

6、電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)?！　WM控制技術(shù)以其控制簡(jiǎn)單，靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒(méi)有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無(wú)諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)將會(huì)成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全

7、有（ON），要么完全無(wú)（OFF）。電壓或電流源是以一種通（ON）或斷（OFF）的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。　　多數(shù)負(fù)載（無(wú)論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載）需要的調(diào)制頻率高于10Hz，通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。1.2降壓型DC-DC開(kāi)關(guān)電源原理簡(jiǎn)介降壓斬波電路主電路工作原理圖如下：圖1降壓斬波電路主電路工作原理圖t=0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓U0=E，負(fù)載電流i0按指數(shù)曲線上升。t=t1時(shí)控制V關(guān)斷，

8、二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓U0近似為零，負(fù)載電流i0呈指數(shù)曲線下降。