基于TL494小功率開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)【開(kāi)題報(bào)告】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電子信息工程基于TL494小功率開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義（1）國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)隨著電力電子技術(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，然而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，進(jìn)入80年代后計(jì)算機(jī)的電源全面實(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。開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出

2、電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(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率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。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。開(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)用在節(jié)約能源、節(jié)

3、約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。開(kāi)關(guān)電源的工作過(guò)程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開(kāi)關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。┕β势骷系姆渤朔e就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。2與線性電源相比，PWM開(kāi)關(guān)電源更為效的工作過(guò)程是通過(guò)“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。脈沖的占空比由開(kāi)關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過(guò)

4、變壓器來(lái)升高或降低。通過(guò)增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓組數(shù)。最后這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過(guò)程與線性形式的控制器很類似。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開(kāi)關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過(guò)程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。（2）選題的依據(jù)1.本課題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。具有綜

5、合性，有利于培養(yǎng)我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獲得較為系統(tǒng)的基本技能訓(xùn)練和專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練；避免知識(shí)面過(guò)窄，提高我綜合解決電子技術(shù)實(shí)際問(wèn)題的能力。2.本課題注重應(yīng)用性、工藝性，有利于提高我的電子技術(shù)應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。可以在學(xué)的時(shí)候正確的把握好，既不超出所學(xué)的知識(shí)范圍，使得論文難以把握；也不局限于小范圍，缺乏研究空間，而且研究的內(nèi)容意義對(duì)我也是十分的有意。3.本課題在理論和實(shí)踐方面具有一定水平，既注意課題內(nèi)容的可行性和經(jīng)濟(jì)上的可行性，又要符合我們學(xué)生實(shí)際能力；既有一定的理論分析、設(shè)計(jì)計(jì)算，又有一定的繪圖、實(shí)驗(yàn)、上機(jī)、調(diào)試內(nèi)容。選用技術(shù)手段時(shí)，能鼓勵(lì)我們盡量選

6、用新技術(shù)、新方法、新器件。4.本課題體現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施的可行性，課題內(nèi)容應(yīng)難度適中，工作適量，能保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)努力能按時(shí)完成任務(wù)，并取得成果。（3）選題的意義1.通過(guò)本課題畢業(yè)設(shè)計(jì)，能使我們受到綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的訓(xùn)練，能提高我們科研和工程實(shí)踐技能水平。也能提高我們的運(yùn)算能力，識(shí)圖與制圖能力，查閱手冊(cè)、使用國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和信息資料檢索、尤其是計(jì)算機(jī)信息資料檢索能力，文字表達(dá)能力和一般組織管理能力。2.能培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力，進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)展專業(yè)知識(shí)面，使我們具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和工作適應(yīng)能力，提高我們運(yùn)用科研成果和新技術(shù)的能力，對(duì)引

7、進(jìn)設(shè)備的消化、吸收能力以及對(duì)現(xiàn)有電氣設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行技術(shù)改造的能力。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題：2設(shè)計(jì)一個(gè)小功率帶變壓器隔離的開(kāi)關(guān)電源，主要的器件為TL494，供電電源采用市電。此開(kāi)關(guān)電源滿足下列指標(biāo)要求：1）輸出電壓UO可調(diào)范圍：20V～30V；2）最大輸出電流IOmax：3A；3）U從12V變到18V時(shí)，電壓調(diào)整率SU≤2%（IO=3A）；4）IO從0變到3A時(shí)，負(fù)載調(diào)整率SI≤5%（U2=15V）；5）輸出噪聲紋波電壓峰-峰值UOPP≤1V（U2=15V,UO=30V,IO=3A）；6）DC-DC變換器的效率?≥70%（U2=

8、15V,UO=30V,IO=3A）；7）具有過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流IO（th）=3.5±0.2A；8）要求設(shè)計(jì)出電路圖以及選用相應(yīng)的元器件（包括輔助器