开关电源电路的设计毕业论文

电子技术课程设计

设计课题： 开关电源

电气工程及自动化 电气 班

- 1 -

目录

一．设计目的 二．设计要求

三．方案总体概要设计 四．分模块设计与分析五．电路的安装与调试六．总结七．元器件清单八．参考文献和辅助工具

- 2 -

一. 设计目的

目前电子类的产品已经深入到人

们生活的各项领域当中，每个产品都离不开电源。就目前电源发展这一块也是形式多样化。但也存在功率省耗大，转换效率不高，体积大不便于携带等导致性价比不高。基于这些我们设计一个AC-DC的直流稳压可调的开关电源，它的性能优越，电压可调，体积小、重量轻、性价比高等他将更加普遍使用于生活当中。希望通过本次课程设计了解ncp1050的功能及用法，进一步将数模电知识加以运用，进而不断提高自己的专业知识。

二.设计要求

基本要求：

1、输入电压：单相交流额定电压有效值220V±20% 2、频率：频率范围 45-65Hz

3、电流：在满载运行时,输入220V,小于 8A。在264V时,冲击电流不大于18A

- 3 -

4、输出电压U。可调范围：30～36V。 5、最大输出电流IOMAX：2A。 6、输出噪声纹波电压峰—

兰州交通大学毕业设计（论文）

摘 要

开关电源因其具有稳压输入范围宽、效率高、功耗低、体积小、重量轻等显著特点而得到了越来越广泛的应用，从家用电器设备到通信设施、数据处理设备、交通设施、仪器仪表以及工业设备等都有较多应用，尤其是作为便携式产品的电池提供高性能电源输出，比其他结构具有不可超越的优势。

开关电源的稳定性直接影响着电子产品的工作性能,误差放大器是直流开关电源系统中电压控制环路的核心部分，其性能优劣直接影响着整个直流开关电源系统的稳定性，因而对高性能误差放大器的分析是本论文的主要研究目标。本文误差放大器的分析基于Buck型DC-DC转换器，从系统稳定性、负载调整率及响应速度要求的角度出发，首先对该款Buck型DC-DC转换器的系统电压控制环路进行小信号分析,并对控制环路进行了零极点分布分析，确定环路补偿策略。最后基于系统级来分析误差放大器。

关键词：开关电源；Buck型DC-DC转换器；误差放大器。

I

兰州交通大学毕业设计（论文）

Abstract

Due to their merits of wide input range, high efficiency, small in size and light in weight

毕业论文 数控开关电源设计

1 绪论

1.1 课题研究背景

开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源。它以小型、高效、轻量的特点被广泛应用于各种电子设备中。开关电源控制部分绝大多数是按模拟信号来设计和工作的，其抗干扰能力不太好，信号有畸变。电源作为各种电子设备必不可少的重要组成部分，其性能优劣直接影响到整个电子系统的性能指标。随着科技的发展，电子设备不断更新换代，其种类越来越多，对电源的性能指标的要求越来越高，加之不同的电子设备对电源的要求又不尽相同，这样，给电源的研究带来了许多新的研究课题。在传统功率电子技术中，DC/DC变换器控制部分是按模拟信号进行设计和工作的。在六、七十年代，功率电子技术完全建立在模拟电路的基础上。但是近年来，随着数字信号处理技术的日益完善、成熟，微处理器/微控制器和数字信号处理器的性价比不断提高，数字控制在功率变换器中得到广泛应用。它使得开关电源向数字化、智能化、多功能化方向发展。这无疑提高了开关电源的性能和可靠性。例如电机、不间断电源（UPS）的控制电路都选用各种数字信号处理器或微处理器作为其核心控制部件。功率变换器已由模拟控制、模数混合控制，进入全数字化控制阶段。相对于模拟控制，数字控制有许多优点[1]：

（1

毕业论文

基于小型开关电源的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究

第1章 绪论

1.1 开关电源的产生与发展

随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。显然，那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源[1]。

隔离式开关电源的核心是一种高频电源变换电路。它使交流电源高效率地产生一路或多路经调整的稳定直流电压。

早在70年代，随着电子技术的不断发展，集成化的开关电源就已被广泛地应用于电子计算机、彩色电视机、卫星通信设备、程控交换机、精密仪表等电子设备。这是由于开关电源能够满足现代电子设备对多种电压和电流的需求。 随着半导体技术的高度发展，高反压快速开关晶体管使无工频变压器的开关电源迅速实用化。而半导体集成电路技术的迅速发展又为开关电源控制电路的集成化奠定了基础，适应各类开关电源控制要求的集成开关稳压器应运而生，其功能不断完善，集成化水平也不断提高，外接元件越来越少，使得开关电源的设计、生产和调整工作日益简化，成本也不断下降。目前己形成了各类功能完善的集成开关稳压器系列。近年来高反压Mos大功率管的迅速发展，又将开关电源的工作频率从20kHz提高到150~200kHz，其结果是

毕业综合实践

课题名称： 开关电源的剖析与设计

作 者： 学 号： 系 别： 专 业：

指导老师： 专业技术职务

xx年xx月

课 题 摘 要 开关电源是利用现代电力电子技术，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（PWM）控制IC和MOSFET或者单片开关电源集成电路构成。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。 本文介绍了根据目前市场常见的一种开关电源的性能特点，设计并制作一款与其相似的开关电源的全部设计及制作工艺流程。主要包括：电源电路的设计及器件选择（本文介绍的是由Power Integrations公司旗下的一款离线式开关IC——TinySwitch-Ⅲ系列组成的开关电源）、印制电路板的设计与制作、高频变压器的设计与制作（用软件设计的高频变压器参数和

本 科 生 毕 业 设 计 (论 文)

开关电源设计

教学单位 _ 电气信息工程学院__ _ 专 业 _ 电气工程及其自动化 _

2013年5月

摘 要

本文主要是设计了一个反激式开关电源，在充分考虑到制作成本以及工艺的基础上，只用了简单的电器元件搭成了一个简单的电路原理图。虽然这个开关电源没有用到一些很复杂的芯片，输出电压没有非常稳定，但在一定的要求下，在低端产品应用上还是很有市场。

在设计开关电源电路原理图之前，通过查阅文献资料，采用反激式开关电源的设计方案，增加了一些必要的保护电路，在理论上对开关电源各部分进行论证，使开关电源的输出电压在理论上满足了设计要求，不管是在技术上还是在经济实用上都有一定的课实现性。

这个原理图主要包括整流滤波电路，主电路，三极管保护电路，自激震荡正反馈电路，脉宽调整电路，过电压保护电路以及遥控开关电路。由于这是一个隔离式开关电源，所以在安全上更有保障。当然，在设计开关电源之前，本文第一章介绍了开关电源的整体情况，主要包括开关电源的特点，分类以及开关电源在国内外的发展状况，第二章介绍了几个典型的DC-DC变换器，同时在第三章介绍了开关电源的工作原理，包括串联和并联式的开关电源的工作原理。

关键

河南**大学毕业设计（论文）说明书

摘 要

本文设计了一个三路输出的开关电源系统,首先将开关电源与线性电源进行对比，总结了开关电源的优点,并对其当前的发展以及在发展中存在的问题进行了描述，然后在对开关电源的整体结构进行了介绍的基础上，对开关电源的主回路和控制回路进行设计：在主回路中整流电路采用单相桥式、功率转换电路采用单端正激功率转换电路、采用增加副边绕组的方法实现多路输出，其中功率转换电路（DC/DC变换器）是开关电源的核心部分，对此部分进行了重点设计；控制电路采用PWM控制，控制器采用开关电源集成控制器GW1524、设计了过压保护电路、电压检测电路和电流检测电路，对各个部分的参数进行了计算并进行了元器件的选型。

【关键词】DC/DC变换器、PWM控制、整流、滤波。

1

河南**大学毕业设计（论文）说明书

Abstract

In this paper,I designed a switch power supply system with three outputs: Compare the switch power with linear power at first , has summar

本科毕业论文

题 目：单片开关电源及PCB设计 院 （部）： 信息与电气工程学院 专 业： 信息与电气工程 班 级： 通信162 姓 名： 张房晴 学 号： 201608102044 指导教师： 李志军

完成日期： 2016年12月11日

山东建筑大学毕业论文

目 录

摘 要 ????????????????????????????????I

Abstract …………………………………………………………………………………II 第一章 绪 论 ?????????????????????????????1

1．1 概述 ?????????????????????????????1 1．2 开关电源的发展简况 ??????????????????????2 1．3 开关电源的发展趋势 ??????????????????????3 第二章 方案论证 ????????????????????????????4

2．1 概述 ??????????????????????????????4 2．2 系统总体框图 ??????????????????????????4 2．3 工作原

§2.3 保护电路一 过流保护电路

1 过流保护电路的功能和组成* 功能

发生过流时，立即某种方式消除过流，保护电路器 件不会损坏。* 产生过流的原因

①负载过载或输出短路 ②整流器件失效 ③开关管失效 ④干扰等因素造成的误导通

* 简单的保护方法 利用熔断器，但动作慢，不足以实现快速保护，一 般使用由电子元器件构成的保护电路。 * 组成电流信号检测电路 过流信号处理电路

封锁开关脉冲电路

2 过流保护电路的设计(1)电流传感器检测过流保护电路* 电流信号检测电路D R

RS CS C

US

①脉冲电流前沿尖峰是由次 级整流二极管的反向恢复造成的 变压器次级暂时短路引起的。 ②脉冲电流后沿尖峰是开关 管关断时的初级漏感和引线电感 造成的。 ③加两级滤波后脉冲电流的 前后沿尖峰明显减小。 * 过流信号处理电路

①过流一般都是不正常现 象，或者是故障，所以过流保护 应该是不可以自恢复的。US

R1 R3 U1REF

②实现方式，反馈自锁。

U

R2

③可自锁的处理电路 * 封锁开关脉冲电路US R1

D1

R4

R3 U1REF

把过流信号处理电路的输 出加到集成PWM控制器的保护信 号输入端即可。

U

R2

(2)功率开关管过流状态的自动识别* 根据：GTR、GTO、IGBT等