一种新型单级半桥式开关电源的设计与研究

发布时间：2017-06-18 18:19

  本文关键词：一种新型单级半桥式开关电源的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：开关电源在当代工业、农业、军事等领域具有广泛的运用。以往市场上的开关电源存在着对电能利用率不高,体积大,操作不方便等问题。随着电源技术的高速发展,高频电源正向更快、更稳定、体积更小和效率更高的方向发展。论文系统的论述了开关电源在国内外的研究现状及发展的趋势。对开关电源的主电路拓扑结构进行了详细的设计,对开关电源的控制方式和硬件设计进行了详细的论述,并在此基础上提出了一种新型的单级半桥式的开关电源总体设计方案,设计了一种基于不连续导通模式(DCM)下的单片机控制和脉宽调制(PWM)技术的开关电源。论文设计的开关电源把单级半桥式结构作为主电路拓扑结构,并由脉宽调制芯片TL494来产生PWM波,经高频开关管和变压器输出恒定的48V电压,并且可以进行功率因数矫正。论文中开关电源的硬件电路设计主要分为5个部分,分别包括稳压电路、保护电路、过零检测器、滤波电路和反馈电路。仿真结果表明论文所设计开关电源具有很好的电源效率、降低了开关电源的功率损耗,能够稳定的输出48V的直流电压。
【关键词】：开关电源 功率因数矫正电路 脉宽调制 单片机
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 开关电源的简要概述11
• 1.2 本课题研究的背景及意义11
• 1.3 国内外研究现状与发展趋势11-13
• 1.3.1 国内外的研究现状11-12
• 1.3.2 国内外的发展趋势12-13
• 1.4 本课题研究的主要内容13-15
• 第二章 单级半桥式开关电源的总体设计15-31
• 2.1 开关电源的基本原理15-20
• 2.1.1 开关电源的工作方式15-17
• 2.1.2 开关电源的控制类型17-19
• 2.1.3 开关电源对控制电路的驱动方式19
• 2.1.4 开关电源的脉宽调试19-20
• 2.2 开关电源的拓扑结构20-29
• 2.3 本章小结29-31
• 第三章 单级PFC变换器拓扑方案研究31-41
• 3.1 开关电源的功率因数校正简介31-33
• 3.2 单级功率因数校正技术33-35
• 3.3 两级功率因数校正技术35-36
• 3.4 变换器主电路的研究与设计36-37
• 3.5 变换器工作原理分析37-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 单级半桥式开关电源的硬件设计41-61
• 4.1 单级半桥开关电源的硬件选择41-44
• 4.1.1 功率开关管的选择41
• 4.1.2 功率开关管的驱动电路41-43
• 4.1.3 脉宽调制器的选择43-44
• 4.2 过零检测电路的设计44-46
• 4.3 反馈电路的设计46-51
• 4.4 EMI滤波电路的设计51-55
• 4.4.1 开关电源的干扰51-52
• 4.4.2 输入端滤波电感的设计52-53
• 4.4.3 输出滤波电感的设计53-54
• 4.4.4 输出电容的参数设计54-55
• 4.5 实验参数仿真验证55-58
• 4.6 本章小结58-61
• 第五章 总结和展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-67
• 作者简介67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈志彬;王仲初;;单相开关电源的设计[J];电源世界;2001年10期

2 陈志彬,吴文波;单相开关电源的设计[J];鞍山钢铁学院学报;2001年06期

3 周志敏;开关电源的分类及应用[J];电子质量;2001年11期

4 陈海龙;开关电源的关键技术[J];现代电信科技;2001年12期

5 张永贵;赵金顺;;开关电源故障的分析与检修[J];家电检修技术;2001年10期

6 周志敏;;开关电源的分类及应用[J];电源技术应用;2001年03期

7 苑国良;开关电源发展新趋势[J];机电一体化;2002年01期

8 杨柳春;谈开关电源的效率[J];兰州石化职业技术学院学报;2002年01期

9 刘军;开关电源的应用与发展[J];大众用电;2002年12期

10 徐九玲,谢运祥,彭军;开关电源的新技术与发展前景[J];电气时代;2003年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈永真;;一种简洁的高效率开关电源的研制[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

2 李砚泉;;回扫式开关电源的设计[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

3 朱春节;马卫东;郭春生;李志国;吕长志;;开关电源模块可靠性研究[A];2007'第十二届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2007年

4 陈百川;陈百江;;开关电源常见故障的检修[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年

5 屈熹;姜书艳;刘布民;;提高开关电源效率的方法研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

6 张利光;;通信开关电源原理简析及应用[A];河南省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

7 钟炎平;;开关电源的噪声及其抑制[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年

8 瞿小龙;徐自强;汪澎;;小型化开关电源的发展和趋势[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年

9 高峰;;计算机开关电源的一般维修方法[A];河南地球科学通报2008年卷（下册）[C];2008年

10 谢联f;;医疗设备的开关电源的工作原理和维修[A];2011年浙江省医学会医学工程学分会第九届学术年会论文汇编[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 徐君;亚洲开关电源制造业市场透析[N];中国电力报;2002年

2 雯丽;工业开关电源行业有待整合[N];国家电网报;2009年

3 浙江 吴建龙;5V/1A开关电源的制作[N];电子报;2013年

4 徐君;亚洲开关电源制造业市场透析[N];中国电力报;2002年

5 黎力;开关电源的选用[N];中国电力报;2004年

6 信息产业部电子九所 周平章 何发松;开关电源的技术与市场[N];中国电子报;2000年

7 中兴通讯股份有限公司电源系统部 向阳;探寻开关电源供应商新出路[N];中国电子报;2004年

8 吉林 刘柏林;改110V为220V输入的开关电源[N];电子报;2002年

9 广东 罗卫平;检修开关电源防止开关管炸裂方法[N];电子报;2003年

10 北京 张纯学;5V/3A开关电源的修理与改进[N];电子报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 周月阁;开关电源多元质量稳健优化设计技术[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 刘雨鑫;基于系统兼容性的DC-DC开关电源芯片研究[D];西北工业大学;2015年

3 于月森;本质安全型开关电源基础理论与应用研究[D];中国矿业大学;2012年

4 袁臣虎;开关电源DC/DC变换器电路参数及新拓扑研究[D];天津大学;2012年

5 陈乾宏;开关电源中磁集成技术的应用研究[D];南京航空航天大学;2002年

6 刘帘曦;基于Verilog-A HDL高层次行为模型的大功率DC/DC开关电源芯片的设计研究[D];西安电子科技大学;2006年

7 吴景林;40T混合磁体外超导磁体电源的开关电源方案研究与设计[D];中国科学技术大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 徐洪伟;开关电源在通信系统中的应用[D];内蒙古大学;2015年

2 王琳;基于STM32的高压电源设计[D];辽宁大学;2015年

3 高雪菲;基于DSP和FPGA的数字化开关电源的研究和设计[D];西南交通大学;2014年

4 李艳丽;开关电源中保护电路的研究与设计[D];西南交通大学;2015年

5 冯强;开关电源传导电磁干扰建模研究[D];西南交通大学;2015年

6 蒋丹;多路矿用隔爆兼本质安全型电源设计与实现[D];华中师范大学;2015年

7 张金格;开关电源故障诊断方法研究[D];沈阳理工大学;2015年

8 王旭亚;高精度半导体制冷大功率程控电源关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 陈山;低功耗LED开关电源研究与开发[D];广东工业大学;2015年

10 王秋影;电源公司新产品导入管理研究[D];广东外语外贸大学;2015年

  本文关键词：一种新型单级半桥式开关电源的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：460402