開關(guān)電源開題報(bào)告

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：多路輸出開關(guān)電源的設(shè)計(jì)11、研究背景和意義開關(guān)電源是在電子、通信、電氣、能源、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。它具有電能轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕、和快速性好等優(yōu)點(diǎn)，在小功率范圍上基本上取代了線性調(diào)整電源，并迅速向中大功率范圍推進(jìn)，在很大程度上取代了晶閘管相控整流電源?？梢哉f(shuō)開關(guān)電源技術(shù)是目前中小功率直流電能變換裝置的主流技術(shù)。開關(guān)電源技術(shù)已有幾十年的歷史。早期產(chǎn)品的開關(guān)頻率很低，成本昂貴，僅用于諸如衛(wèi)星等尖端電子設(shè)備。20世紀(jì)60、70年代相繼出現(xiàn)的晶閘管和其他分立元件制作而成的開關(guān)電源，均因效率低下、開關(guān)頻率低、電路復(fù)

2、雜、難于調(diào)試等因素而難以普及。70年代后期，隨著集成電路設(shè)計(jì)與制造工藝水平的不斷提高各種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的開關(guān)電源專用集成電路相繼出現(xiàn)，以及制造開關(guān)電源的新材料、新器件成為開關(guān)電源普及的主要?jiǎng)恿?。除了各種集成電路外，一些新器件、新材料真正廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源，從而使開關(guān)頻率已從20kHz發(fā)展到數(shù)百千赫茲甚至數(shù)兆赫茲，使開關(guān)電源得以廣泛應(yīng)用。在開關(guān)電源輕型化、小型化、高效化的發(fā)展歷程中，集成電路技術(shù)起了決定性的作用。近20年來(lái)，集成開關(guān)電源是沿著如下兩個(gè)方向不斷發(fā)展的：一個(gè)方向是，對(duì)開關(guān)電源的核心單元－控制電路的集成；另一個(gè)方向是，對(duì)中、小功率開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)單片集成化，單片開關(guān)電源實(shí)際上是一種

3、AC-DC電源變換器。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的我具體選擇的是一個(gè)PC主機(jī)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)。這就是一個(gè)四路輸出的開關(guān)電源。通過(guò)這個(gè)課題的設(shè)計(jì)可以使自己系統(tǒng)地掌握開關(guān)電源的發(fā)展過(guò)程、其相關(guān)的系統(tǒng)知識(shí)以及具體的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法，還有目前比較前沿的開關(guān)電源的一些知識(shí)。3、擬采取的設(shè)計(jì)方案PC主機(jī)電源有5路輸出±5v和±12v還有電源正常P.G信號(hào)，還有待機(jī)電源典型的如下：4圖1.1PC主機(jī)開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)框圖其主要由主電路、控制電路和保護(hù)電路組成。在具體選擇方案時(shí)從以下幾方面考慮：3.1主電路開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)眾多，其中適合小功率電源使用的有正激型、反激型和半橋型，適合大功率電源的有正激型、半

4、橋型和全橋型，其中正激型電路由分為單開關(guān)正激型和雙開關(guān)激型等多種。電路形式的最終確定，需要根據(jù)電源的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合和具體情況來(lái)確定。從目前市場(chǎng)上流行的微機(jī)電源看，按主回路的不同，大體可以分為單管自激式PWM可調(diào)穩(wěn)壓電源和它激式半橋型PWM可調(diào)穩(wěn)壓電源兩大類。前者電路簡(jiǎn)單、成本低，但輸出功率也較低，一般只適用于8bit微機(jī)。后者工作頻率較高、輸出功率較大，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，是目前PC市場(chǎng)上的主流電源。3.2控制系統(tǒng)開關(guān)電源控制的主要目的就是要保持輸出電壓一定，而負(fù)載電流可以有很大的變化范圍，這就要通過(guò)負(fù)反饋來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。所有的電源控制器，無(wú)論線性電源還是開關(guān)電源，都要檢測(cè)輸

5、出電壓。反饋電壓輸入到稱之為電壓誤差放大器的高增益運(yùn)算放大器的反向端，參考電壓輸入到運(yùn)算放大器的同向端，運(yùn)算放大器輸出的就是參考電壓和輸出電壓的差值。運(yùn)算放大器把這誤差值放大了許多倍，這個(gè)輸出電壓稱為誤差電壓，用誤差電壓信號(hào)來(lái)控制電源供給負(fù)載的能量。該值為正，說(shuō)明輸出電壓太低，電源要輸出更多的能量。反之如果是個(gè)負(fù)值，就說(shuō)明輸出電壓太高，要減小輸出的能量。開關(guān)電源的控制方式，大致有以下三種:(1)脈寬調(diào)制方式，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,縮寫為PWM)式。其特點(diǎn)式固定開關(guān)頻率，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)調(diào)節(jié)占空比。因開關(guān)周期也是固定的，這就為設(shè)計(jì)濾波電路提供了方

6、便。其特點(diǎn)是受功率開關(guān)最小導(dǎo)通時(shí)間的4限制，對(duì)輸出電源不能做寬范圍的調(diào)節(jié);另外輸出端一般要接假負(fù)載，以防止空載時(shí)輸出高電壓。目前，集成開關(guān)電源大多采用PWM方式。(2)脈沖頻率調(diào)制方式，簡(jiǎn)稱脈頻調(diào)制(PulseFrequencyModulation,縮寫為PFM)式。它是將脈沖寬度固定，通過(guò)改變開關(guān)頻率來(lái)調(diào)節(jié)占空比的。在電路設(shè)計(jì)上要用固定脈寬發(fā)生器來(lái)代替脈寬調(diào)制器中的鋸齒波發(fā)生器，并利用電壓頻率轉(zhuǎn)換器(例如壓控振蕩器VCO)改變頻率。其穩(wěn)壓原理是:當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，控制器輸出信號(hào)的脈沖寬度不變而周期變長(zhǎng)，使占空比減小，壓降低。PFM式開關(guān)電源的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍很寬，輸出端可不接假

7、負(fù)載。(3)混合調(diào)制方式，使指脈沖寬度與脈沖頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它屬于PWM和PFM的混合方式。由于今和T均可調(diào)節(jié)，因此占空比調(diào)節(jié)范圍最寬，適合供實(shí)驗(yàn)室使用的輸出電壓可以寬度范圍調(diào)節(jié)的開關(guān)電源。脈沖寬度調(diào)制方式的控制方式，總的來(lái)說(shuō)可以分為電壓控制和電流控制兩種模式。無(wú)論電壓控制還是電流控制，都有輸出電壓反饋和電壓調(diào)節(jié)器，所不同的是電壓模式控制系統(tǒng)中，僅有一個(gè)電壓反饋控制環(huán)；而電流模式控制系統(tǒng)中，除電壓反饋控制環(huán)外，還存在電流控制環(huán)。20世紀(jì)70年代末期開始出現(xiàn)了電流