开关电源的综述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述通信工程开关电源的综述摘要：本文主要介绍了开关电源的发展和趋势，开关电源的基本工作原理，开关电源技术的发展动向和开关电源的用途。关键字：开关电源PWM控制1.引言1955年美国罗耶（GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（JenSen)发明了自激式推挽双变压器，１９６４年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了１９６９年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了２５千

2、赫的开关电源。随着电子技术的发展，开关电源已经广泛的应用于计算机、通信、航天等高科技领域。2.开关电源的工作原理开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！！成本很低．如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意义开关电源的工作原理是:1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器

3、初级上;3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.3.开关电源常用拓扑结构电源的拓扑结构也就是开关变换器的拓扑结构。开关变换器的拓扑结构是指用于转换、控

4、制和调节输入电压的功率开关器和储能器件的不同配置。开关变换器的拓扑结构可分为两种基本类型：非隔离型（在工作期间输入电源和输出负载共用一个电流通路）和隔离型（能量转换是用一个相互耦合磁性元件来实现的，而且从电源到负载的耦合是借助于磁通而不是共同的电流）。变换拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入/输出负载特性等因素选定的。4.开关电源的控制方式开关电源的控制方式有很多种，主要介绍一下PWM控制，PFM控制，PWM-PFM控制，基于单片机控制和基于DSP控制这五种控制方式的特点。（1）PWM控制。PWM控制的基本工作原理就是在输入电压，内部参数或外接负载变

5、化时，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关的导通时间，来达到稳定输出电压的目的。PWM是目前应用在开关电源中最广泛的一种控制方式，他的特点是噪音低，满负载时效率高且能工作在连续导电模式，PWM集成芯片主要有UC1842/2842/3842、TDA16846、TL494、SG1525/2525/3525等。（2）PFM控制。PFM控制是将脉冲宽度固定，通过改变开关频率来调节占空比，保持开关的导通时间一定，而改变其截止时间来稳定输出电压的。PFM控制的优点是静态功耗小，PFM电路的缺点是不稳定。具有PFM功能的集成芯片有MAX

6、641、TL497等。（3）PWM-PFM控制。PWM-PFM控制是靠改变开关管的导通时间和截止时间这两个参数来实现稳定的输出电压。PWM-PFM兼有PWM和PFM的优点，但目前没有具有PWM-PFM功能的单片集成芯片。（4）基于单片机控制的开关电源。单片机通过外接A/D转换芯片进行采样，采样后对得到的数据进行运算和调节，再把结果通过D/A转换后传到PWM芯片中，实现单片机对开关电源的控制。单片机采用MCS51；A/D转换器用TLC2543芯片，D/A转换器用TLC5615芯片与MCS51连接（5）基于DSP控制的开关电源。利用高性能的DSP数字芯片对

7、开关电源实现直接控制。DSP采用目前流行的TMS320LF2407。5.开关电源的用途开关电源正在走向大众化，微型化。开关电源将逐步取代变压器在生活中的所有应用，低功率微型开关电源的应用要首先体现在，数显表、智能电表、手机充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建设，对电能表的要求大幅提高，开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。总结：开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装

8、置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新领域的应用，推动到了高新技术产品的小