acdc开关电源

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1、学号：0121011360617课程设计题目AC/DC开关电源学院自动化学院专业自动化班级自动化1006班姓名李中指导教师李志宏2013年1月1日课程设计任务书学生姓名：李中专业班级：自动化1006班指导教师：李志宏工作单位：自动化学院题目:AV/DC开关电源要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）输出电压：直流，纹波电压（峰峰值）小于额定电压的0.5%负载短时过载倍数：200%输出电流：50A输出电压：34V输入电压：AC三相380V±10%输入电压频率：50±5HZ时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师

2、）签名：年月日目录1、开关电源的概念…………………………………………………41.1PWM技术简介………………………………………………………41.2降压型DC-DC开关电源原理简介………………………………42、电路总体方案的设计及相关原理……………………………73、主电路设计及参计算…………………………………………83.1主电路的设计…………………………………………………83.2主电路的参数确定…………………………………………104、控制电路、驱动电路及保护电路的设计…………………114.1控制及驱动电路设计………………………………………114.2保护电路的

3、设计……………………………………………125、课程设计总结………………………………………………131、开关电源开关电源是利用现代电力电子，控制开关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控制（PWM）控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFE

4、T构成。开关电源电路主要由整流滤波电路、DC-DC控制器（内含变压器）、开关占空比控制器以及取样比较电路等模块组成。　随着电力电子技术的高速发展，电力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80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，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、电子检测设备电源、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。线性电源成本在某一输出功

5、率点上，反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。　　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，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在安防监控，节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。1.1PWM技术脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使

6、电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。　　PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全

7、有（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。　　多数负载（无论是电感性负载还是电容性负载）需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。1.2降压型DC-DC开关电源原理简介降压斩波电路主电路工作原理图如下：图1降压斩波电路主电路工作原理图t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压U0=E，负载电流i0按指数曲线上升。t=t1时控制V关断，

8、二极管VD续流，负载电压U0近似为零，负载电流i0呈指数曲线下降。