基于TL494小功率开关电源设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息工程基于TL494小功率开关电源设计前言21世纪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、生活关系日益密切，然而电子设备都不可能离开可靠的电源。[16]系统要求电源提供长期稳定的电压，而市电电压的不稳定性又使传统电源难以实现输出电压的长期稳定的功能，过大的电压偏差可能会导致设备的永久损坏[2]。开关电源正是由于其输出电压长期稳定，并且轻巧、高效、高可靠新的优点，得到了越来越广泛的重视。因此新型低功耗、小型化、轻量化的开关电源的研究将变得十分的重要[1]。能源危机越来越严重，人们也更加

2、地重视电子产品的能耗问题。如何提高供电效率，如何降低待机功耗等一些绿色电子产品都已成为人们所要研究的内容，虽然传统的线性电源电路简单，工作可靠，但效率低，资源利用率大，工作温度高成为了它的最大缺点[3]。开关电源的效率比传统线性电源高很多[5]。由于开关电源的节能它逐渐替代了传统线性电源。但它也有缺点，电路复杂，维修困难，电源噪声大也限制了它不能适合所有电路的电源[4]。主题开关电源从发明到现在已经经历了五代[6]。70年初，那时候从线性电源开始走向开关电源。第二代是1976开始取得UL安全规定认证。从80年代中期开始

3、，开关电源走向全球通用，因此通信电源的开发就不能局限在北美或者日本市场，输入电压要考虑85~265V范围内，同时和其他安全规定都要考虑进来[7]。第四代在90年中期，欧盟要求EMC(电磁兼容)，包括PFC方面的高次谐波要求，现在进入了第五代，2006年7月，欧盟将强制执行《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RestrictionofHazardousSubstances)条例[8]，以限制有毒物质的使用，新一代的通信电源产品就这样诞生了[9]。开关电源的调整管工作效率有70~95%，稳定器的体积小、重量

4、轻，调整管功率损耗小，散热器也随之减小[10]。此外，开关频率工作小功率，可选择小容量的电容以及电感。允许的环境温度也可以提高。但是，由于调整元件的控制电路比较复杂，输出的纹波电压较高等一些问题。也是它在一些场合受到了限制[11]。2开关电源的集成化与小型化正在变为现实，目前正在研制开发主开关与控制电路集成于同一芯片的集成模块[12]。然而，把功率开关与控制电路包括反馈电路都集成于同一芯片上必须解决电气隔离与热绝缘的问题[14]。开关电源的技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面[15]：1）高频化、小型化、轻量化。开

5、关电源的体积、重量主要是由储能元件决定的，因此开关电源小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件的体积。在一定范围内，开关频率的提高，不仅能有效地减小了电容、电感及变压器的尺寸，而且还能够抑制干扰，改善系统的动态性能等，因此高频化是开关电源的主要发展方向。2）高可靠性。开关电源比连续工作电源使用的元器件多出数十倍，因此降低了可靠性。从寿命角度出发，电解电容、光耦合器的寿命决定着电源的寿命。所以，要从设计方面着手，尽可能的使用较少的器件，提高集成度，采用模块化技术可以满足分布式电源系统需要提高系统的可靠性[17]。3）低噪声

6、。开关电源的缺点之一是噪声大，单纯地追求高频化，噪声也会随之增大。采用部分谐振转换回路技术，在原理上既可以提高频率又可以降低噪声，所以，尽可能降低噪声影响是开关电源的又一发展方向。4）低输出电压技术。随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携式电子设备的工作越来越低，这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的供电要求。总结开关电源的发展一直都是与半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关，高频化的实现，需要相应的高速半导体器件和性能优良的高频电磁元件。发展电力MOSFET、IGBT等新

7、型高速器件，开发高频用的低损磁性材料，从而改进磁元件的结构及设计方法，提高滤波电容介电常数及降低其等效串联电阻等方面的工作，对于开关电源小型化始终产生着巨大的推动作用。总之，在开关电源技术领域里，边开发低损耗回路技术，边开发新型元器件，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数的市场增长率向小型、薄型、高频、低噪声、高可靠方向发展[18]。参考文献[1]杨素性，模拟电子技术基础简明教程[M].第2版，北京：高等教育出版社，1998，10.1-16[2]李金华、李捷辉、李捷明，开关电源技术[M].第1版，北京：化学工业出

8、版社，2006，5.1-20[3]张俊谟，单片机中级教程（原理与应用）[M].北京航天大学出版社，2006，6.1-362[4]周志敏，周纪海。开关电源实用技术设计与应用[M].北京：北京人民邮电出版社，2003，8.23-46[5]侯振义等，直流开关电源技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2006，4.120-184[6]李