开关电源的原理与设计

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1、兰州交通大学毕业设计（论文）摘要随着电力电子技术的发展和新型功率元器件的不断出现，开关电源技术得到了飞速的发展，在计算机、通讯、电力、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用，取得了显著的成果。本论文是通过用电源控制芯片M51995AFP设计并制作一种开关电源，该开关电源是通过PWM技术控制开关的占空比来调整输出电压的，以达到稳定输出的目的。论文主要完成的内容有：（1）根据设计需要选择开关电源电路；（2）设计输入整流滤波电路，并确定相关器件参数；（3）基于M51995AFP对开关电源的控制核心部分进行设

2、计；（4）设计输出整流滤波电路，并确定相关器件参数；（5）设计电压反馈电路；（6）通过实验和计算对设计中的数据进行验证。本论文对开关电源的滤波、整流、反馈电路等分别作了细致的研究工作，通过实验和计算，掌握了开关电源设计的核心技术，并对设计过程进行了详尽的阐述。关键词：开关电源；占空比；PWM-57-兰州交通大学毕业设计（论文）AbstractWiththedevelopmentoftheelectronictechnologyandtheemergingofnewpowercomponents,sw

3、itchingpowersupplyhasbeenwidelyusedincomputer,communications,electricity,homeappliancesandaerospacefields,achievingremarkableresults.ThepurposeofthispapersistodesignandmakeaswitchingpowersupplybasedoncontrolchipM51995AFPandPWMControl.Thisswitchingpower

4、supplycouldadjusttheoutputvoltagebyusingthedutycycleofPWMControl.Stableoutputpurposescouldbeattained.Themaincontentofthepapersare:(1)Chooseswitchingpowersupplycircuitbasedontherequirement;(2)Designinputrectifierfiltercircuitandidentifytherelevantdevice

5、parameters;(3)DesignthecorecontrolpartsofswitchingpowersupplybasedonM51995AFP;(4)Designrectifieroutputfiltercircuitandestablishtherelevantdeviceparameters;(5)Designvoltagefeedbackcircuit;(6)Validatedataofthedesigningbyadoptionofexperimentalandcomputati

6、ons.Inthethesis,theswitchingpowersupplyfiltering,rectifierandthefeedbackcircuitarestudiedindetails.Themaintechnologyofdesigningswitchingpowersupplyisobtainedbyexperimentsandcalculations.Thedesignprocessisspecifiedalso.Keywords:SwitchingPowerSupply;Duty

7、cycle;PWM-57-兰州交通大学毕业设计（论文）目录1．绪论11.1开关电源的概念和分类11.1.1开关电源的概念11.1.2开关电源的分类31.2开关电源设计中存在的问题与未来发展41.2.1开关电源中存在的问题41.2.2开关电源的发展趋势52．开关电源元器件的选用62.1开关晶体管62.1.1功率开关MOSFET62.1.2绝缘栅双极型晶体管72.2软磁铁氧体磁芯82.2.1磁性材料的基本特性92.2.2磁芯的结构与选用92.3光电耦合器102.4二极管122.4.1开关二极管132.4

8、.2稳压二极管132.4.3快速恢复及超快速恢复二极管142.5自动恢复开关142.6热敏电阻153．开关电源的设计基础173.1开关电源的控制方式173.1.1脉宽调制的基本原理173.1.2脉冲频率调制的基本原理183.2各类拓扑结构电源分析193.3谐振式电源与软开关技术243.3.1电路的谐振现象243.3.2谐振式电源的基本原理253.3.3谐振开关的动态过程分析26-57-兰州交通大学毕业设计（论文）3.3.4软开关技术及常见软开关拓扑简介303.4其它软