毕业设计开题报告-ac-dc开关电源控制器研究

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1、中北大学学生姓名:学院、系:专业：论文题□:毕业论文开题报告XX学号：1205044326计算机与控制工程学院电气工程系AC-DC开关电源控制器研究电气工程及其自动化指导教师：)0<2016年3月18日毕业论文开题报告1.选题依据：1.1本课题研究的意义及背景随着现代科学技术的飞速发展，开关电源被广泛应用T各种电子产品中，同吋也对开关电源提出了更高的要求。如今，随着各类电了产品向小型化发展，AC/DC转换控制器作为开关电源控制器的一种，也需要小小型化、高精度的方向发展［11。近儿年来，随着电子技术和制造工艺的不断发展和电源技术的FI益成熟，人们对电源的转换效率提出了越来越高的要

2、求.在电气领域中，开关电源占据着举足轻重的位置，高效率是未来电源发展的必然趋势.传统的AC-DC变换电路由于要通过高频变压器来实现电压变换，很难将效率提高到更高的M次，也很难降低电源的纹波.木系统所设计的高效率的单相AC-DC变换电路.可以输出恒定的36V直流电压，在额定输出电流为2A时，可实现高达90%以上的电源转换效率.高效率、低纹波的电源转换不仅可以提供更加可靠的供电系统，同时也可以带来非常可观的经济效益［2］。根裾功率器件的工作状态，直流稳压电源包括线性电源和开关电源，其中功率器件工作干放大状态的直流稳压电源称为线性电源；功率器件工作于开关状态的称为开关电源。由于必须使

3、用工频变压器与电网进行隔离，而且功率管损耗大，导致线性电源的体积大、重量大，效率低。所以在便携式电子产品广泛应用的今天，尽管线性电源具有成本低、体积小、外同电路简单、噪声低等优点，但由于体积和重量上的问题，它的应用逐渐受到限制。开关电源则是利用现代电力电子技术，通过控制开关通断的吋间比率来维持输出电压稳定的一•种电源，它具有体积小、重量轻、功率小、效率高、纹波小、噪声低、智能化程度高等优良特性［3］.0上世纪90年代后开关电源的发展与应用逐渐普及，在带电子设备屮广泛应用。随着近儿年经济与科技高速发展给开关电源提出了更高要求。针对AC/DC控制器的开关电源进行设计，以满足低耗能、

4、高uj靠的“绿色”开关电源的设计方向。在今后开关电源设计中应进一步提高电源控制芯片效率，提高集成化程度，实现智能电源控制设计［4］。提高AC/DC开关电源的转换效率，主要从W个方面来进行。一方面是降低开关损耗，一些学者提出了软开关技术，即让开关管实现零电压或零电流开通与断。另一方面是优化现有拓扑结构，如采用无桥PFC。口前高效AC/DC解决方案是前级采用无桥PFC,屮间级DC/DC部分采用有源钳位或AHB,输出级采用同步整流。这样的结构将原有的三级变换改成了两级变换，提高了AC/DC变换器的转换效率:5］。AC/DC开关电源转换器以其价格、效率、体积等优势在小功率电源领域得到了

5、广泛应用。电脑、显示器、路由器、移动设备都离不开AC/DC开关电源。经过数十年的发展开关电源的功率、工作频率等都大幅提升，但是由于电源中的电流和电压不能突变，所以在交替过程中会产生功率损耗。研究表明，此损耗与频率成线性关系，因此电源工作频率越高，损耗也就更大［6］。而对于开关电源这样一种强非线性、时变系统，耍获得&好的动态特性，工程上往往是凭借经验进行反复调试、修改以满足特定0标。a然这种方法对于冇经验的工程师来说简单可行，但是可重复性不高，不利于大规模使用。而对于接触电源的初级工程师来说，环路分析和调节更是闲难重重。功率开关器件的广泛使用为改善开关电源动态特性提供了条件，随着

6、开关频率的提高，为了充分发挥丌关电源的性能，急需要一种理论来指导幵关电源的动态特性分析。近20年來，詞内外学者对开关电源的动态特性进行了大量、深入的研究，提出了通过对开关电源环路建模的方式来分析开关电源的动态特性71。1.2木课题国内外的研究现状开关电源正向着高频化方向发展，开关电源技术的高频化□成为了各种大功率开关电源的核心技术。开关电源的高频化为其微小型化、集成化提供了有利的条件，因为随着开关电源芯片的工作频率的提高，可以不再使用笨重的工频变压器，而电源器件的体积和重量与其工作频率的平方根成反比，因此滤波器件的尺寸还冇散热器的尺寸也口J*以显著的减小［8］。开关电源的应用越

7、来越广泛，特别是在某些高新技术领域，例如在电动汽车、变频空调等新兴领域中，通过感应外部环境的变化，改变开关电源的用电频率，从KU达到右电节能的目的。但是一味的追求开关电源在高频化也会带来很多的弊端，诸如运行噪声大、存在严重的开关干扰、尖峰干扰、谐振干扰等缺点，如來不采取措施对这些干扰进行屏蔽，会影响到整机的工作的稳定性91。近几年来，电源设备开始了以高频开关电源代替相控电源，用计算机监控系统代替传统人工控制技术，用阀控式密封铅酸蓄电池代替防酸式铅酸蓄电池更新换代的工作，吸引了国内外一大批科技