开关电源设计论文

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1、开关电源设计论文1.开关电源的基本原理及发展趋势摘要：本文介绍一种以KA3525作为控制核心，根据KA3525的应用特点，设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。开关电源是利用现代电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。开关电源比普通的线性电源效率高，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。关键词：KA

2、3525、开关电源、PWM关键词目录绪论3第一章开关电源介绍11．1开关电源的发展史21．1．1国际发展状况31．1．2国内发展情况41．2开关电源优缺点51．2．1开关电源优点61．2．2开关电源缺点7第二章开关电源种类82.1按激励方式划分9按调制方式划分1按功率开关的类型划分2按功率开关的连接方式划分3按输入和输出电压的大小划分4按工作方式划分5按电路结构划分62.22．32．42．52．62．7第三章系统设计73.13.1.13.1.2主电路的整体简介8它激型推挽式电路工作原理9驱动电路13开关电源的基本原理及发展趋势3.1.3

3、3.1.43.1.53.2KA3525工作原理2死区时间设置3检测电路4参数设计53.2.1输入滤波电容63.2.2原副边变比73.2.3输出滤波电容的选择7第四章实际工作中遇到的问题及解决方法8总结参考文献4开关电源的基本原理及发展趋势绪论电子技术的高速发展，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电子技术，控制开关晶体管开通和

4、关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。开关电源比普通的线性电源效率高，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，开关电源比普通线性电源体积小，轻便化，更便于携带。第一章1．1．1．1．1．．开关电源介绍开关电源的发展史国际发展历史1955年，美国的科学家罗耶首先研制成功了利用磁心

5、的磁饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。20世纪60年代末，由于微电子技术的快速发展，高反压、大电流的功率开关晶体管出现，从此，直流变换器就可以直接由工频电网电压经整流、滤波后输入供电，终于将体积大、重量重、效率低的工频降压变压器甩掉了，从而迅速地扩大了它的应用范围，在此基础上诞生了无工频变压器的开关稳压电源。目前面临四个困难：（1）随着电力电子技术和微电子技术的高速发展以及集成度高、功能强的大规模集成电路的不断出现，电子设备的体积在不断地缩小，重量在不断地减轻，内部功率损耗在不断地减小。因此开关电源的小型化、微型化、模块化就成了技术

6、人员研究和探讨的核心。（2）开关电源的效率与功率开关的变换速度成正比，要进一步提高开关电源5开关电源的基本原理及发展趋势的转换效率，就必须提高其工作频率。但是，当工作频率提高以后，对整个电路中的元器件又有了新的要求。例如，高频电容、储能电感等新问题。（3）开关电源电路中的功率开关工作在频率较高的开关状态，其高频电压和电流就会产生较强的尖峰干扰和谐振噪声。随着开关电源的发展，虽然这些缺点得以改进，但是在一些对输出稳定度和输出纹波要求较高的精密电子测量仪器和仪表中，却不能得到使用。所以，克服开关电源的这一缺点，进一步提高它的输出稳定度和降低

7、它的输出纹波电压，扩大它的适用范围，就成了第三个困难。（4）寻求新的驱动方式和新的功率开关去解决驱动导通的上升时间内损耗、驱动关断的下降时间内的损耗、导通后由于管压降不能为零而产生的损耗和关断后由于漏电流不能为零而引起的损耗这将成为第四个困难。随着科技人员不断努力探索，终于研制出了具有零流关断和零压开通的复合，综合性能优势在门极驱动与保功率开关IGBT（芯片：IXDN404、SIE20031）护。这种复合功率开关IGBT把晶体管和MOSFET管的优点集于一体，既具有MOSFET管的输入驱动所需功率非常小的输入特性，又具有晶体管的导通后管

8、压降非常小的输出特性。解决如上不少的难题，实现了突破性的进展。1．1．2国内发展情况．．我国的开关电源设计、研制和生产开始于20世纪60年代初期，到60年代中期进入了实用阶段。70年代初期开始设计、研制和生