大功率直流开关电源论文

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1、大功率直流开关电源毕业论文目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1开关电源的发展及国外现状11.2国内开关电源的发展及现状2第2章系统的整体分析和选择42.1系统整体概述42.2DC-DC变换器的选择52.2.1硬开关式全桥变换器52.2.2谐振式全桥变换器62.2.3移相式全桥变换器72.3控制电路的实现72.4整流滤波回路的选择92.4.1输入整流滤波回路92.4.2输出整流滤波回路9第3章开关电源主电路的设计103.1开关电源的设计要求103.2主电路组成框图103.2.1输入整流滤波电路113.2.2单相逆变桥123.2.3输出整流滤波电路123.3输入整流滤波电路设计123

2、.3.1整流桥123.3.2输入整流电容133.3.3输入滤波电感133.4逆变电路的设计143.4.1功率转换电路的选择143.4.2确定电路工作频率f143.4.3高频变压器的计算14473.4.4选用高压开关管183.4.5隔直电容的选择183.5输出整流滤波电路193.5.1输出整流二极管193.5.2输出滤波电感193.5.3输出滤波电容20第4章控制电路的设计214.1PWM集成控制器的基本原理214.2高速脉宽调制器UC3825224.2.1主要特点:224.2.2极限参数:224.2.3内部电路工作原理234.3UC3825的调试274.4反馈电路的设计294.5保护电路的设

3、计314.5.1软启动电路的设计314.5.2过流过压保护324.6辅助电源344.7均流电路设计364.7.1概述364.7.2开关电源并联系统常用的均流方法36第5章铅酸蓄电池395.1蓄电池充电理论基础395.2蓄电池的常规充电方法395.2.1恒压充电方式405.2.2恒流充电方式405.2.3恒流--恒压充电方式405.3快速充电技术415.3.1脉冲式充电法415.3.2变电流间歇充电法415.3.3变电压间歇充电法42第6章总结与展望43致谢44参考文献4547附录4647第1章绪论1.1开关电源的发展及国外现状开关电源在通信系统中得到了广泛的应用，并已成为现代通信供电系统的主

4、流，而通信业的迅速发展又极大地推动了开关电源的发展。在通信领域中，通常将高频整流器称为一次电源而将直流--直流(DC/DC)变换器称为二次电源。同时，开关电源也在各种电子信息设备中，如计算机、充电电源等得到了广泛的应用。自1957年第一只可控硅(SCR)问世后，可控硅取代了笨重而且效率低下的硒或氧化亚铜整流器件，可控硅整流器就作为通信设备的一次电源使用。在随后的20年内，由于半导体工艺的进步，可控硅的电压、电流额定值及其它特性参数得到了不断提高和改进，满足了通信设备不断发展的需要，因此，直到70年代，发达国家还一直将可控硅整流器作为大多数通信设备的一次电源使用。虽然可控硅整流器工作稳定，能满

5、足通信设备的要求，但它是相控电源，工作于工频，有庞大笨重的电源变压器、电感线圈、滤波电容，噪声大，效率低，功率因数低，稳压精度也较低。因此，自1947年肖克莱发明晶体管，并在随后的几年内对晶体管的质量和性能不断完善提高后，人们就着力研究利用晶体管进行高频变换的方案。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，是实现高频转换电路的开始,1957年美国查赛(JJ·JenSen)又发明了自激式推挽双变压器变换器电路。在此基础上，1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想，并在NEC杂志上发表了“脉宽调制应用于电源小型化”等文章，为使电源实现

6、体积和重量的大幅下降提供了一条根本途径。随着大功率硅晶体管的耐压提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善，1969年终于做成了25KHz的开关电源。电源界把开关电源的频率提高到20KHz以上称为电源技术的“20KHz革命”。经过几年的努力，从开关电源的电路拓扑型式到相配套的元器件等研究都取得了相当大的进展。在电路拓扑型式上开发出了单端贮能式反激电路、双反激电路、单端正激式电路、双正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路，以适应不同应用场合、不同功率档次的需要；在元器件方面，功率晶体管和整流二极管的性能也有了较大的提高。1976年美国硅通用公司第一个做出了型号为SG1524的脉宽调制(P

7、WM,PulseWidthModulation)控制芯片，极大地提高了开关电源的可靠性，并进一步减小了体积。在随后的几年中，大功率晶体管(GTR)和功率场效应管(MOSFET)相继被研制出来，其电压、电流额定值大为提高，工作频率也提高较多，可靠性也显著增加。到80年代中后期，绝缘栅双极性晶体管(IGBT)已研制出来并投入了市场，各种通信设备所需的一次电源大多采取PWM47集成控制芯片、双极型晶体管、场效应管、