三路输出的开关电源系统设计论文

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1、三路输出的开关电源系统设计毕业论文3939目录第一章概述11.1开关电源的基本原理11.2开关电源与线性电源的比较11.3开关电源的发展与应用21.4开关电源当前存在的问题3第二章整流电路的设计52.1整流电路的选择52.1.1单相半波整流电路62.1.2单相桥式整流电路72.2防止电流冲击的设计72.3参数计算以及元器件的选型82.3.1整流管参数计算92.3.2变压器参数92.3.3电容参数计算9第三章DC/DC变换器的设计113.1控制方式的选择113.2功率转换电路的选择123.2.1推挽式功率转换电路123.2.2全桥式功率转

2、换电路133.2.3半桥式功率转换电路133.2.4正向激励功率转换电路143.2.5反向激励功率转换电路153.3单端正激变换器的设计153.3.1工作原理16393.3.2能量再生线圈P2的工作原理173.3.3多路输出的设计173.3.4变压器设计173.3.5电感的参数计算193.3.6二极管和电容器的选择213.3.7开关管的选择21第四章控制电路的设计224.1控制模式的选择224.1.1电压模式控制224.1.2平均电流模式控制234.1.3峰值电流模式控制244.1.4滞环电流模式控制254.1.5相加模式控制264.2

3、开关电源集成控制器264.2.1GWl524的特点274.2.21524的极限使用值和主要电性能274.2.3GW1524的内部结构274.2.4GW1524工作过程304.3电压检测电路314.4电流检测电路324.4.1电阻检测324.4.2电流互感器检测324.5启动和集成电路供电电路设计344.6保护电路的设计35第五章结论及设想37致谢38参考文献3939第一章概述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

4、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。1.1开关电源的基本原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比调整输出电压，开关电源的基本构成如图1-1所示，DC-DC变换器是进行功率变换的器件，是开关电源的核心部件，此外还有启动电路、过流与过压保护电路、噪声滤波器等组成部分。反馈回路检测其输出电压，并与基准电压比较，其误差通过误差放大器进行放大，控制脉宽调制电路，再经过驱动电路控制半导体开关的通断时间，从而调整输出电压。其结构图如图1-1所示。

5、DC/DC变换器V1V0取样比较放大参考电压PWM驱动器图1-1开关电源结构图1.2开关电源与线性电源的比较39线性电源的原理图如图1-2所示：是先将交流电经过变压器变压，再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压，要达到高精度的直流电压，必须经过电压反馈调整输出电压。它的缺点是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且电压反馈电路是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需要，将逐步被开关电源所取代。图1-2

6、线性电源的原理图开关电源的原理图如图1-3所示：是将交流电先整流成直流电，在将直流逆变成交流电，在整流输出成所需要的直流电压。图1-3开关电源的原理图开关电源和线性电源相比，具有以下优点：体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的30%）、效率高（一般为70%而线性电源只有40%）、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化等优点。但也存在一些缺点：由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰，需要良好的屏蔽及接地。1.3开关电源的发展与应用当前,开关电源新技术产品正在向以下“四化”的方向发展:应用技术的高频化;硬件结构的模块化;软件

7、控制的数字化;产品性能的绿色化。由此,新一代开关电源产品的技术含量大大提高,使之更加可靠、成熟、经济、实用。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。39近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),这样缩小了整机的体积,方便了整机设计和制造。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件间

8、不再有传统的引线相连,这样的模块经过严格、合理的、热、电、机械方面的设计,达到优化完善的境地。开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳定电源,它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终