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开关电源毕业设计设计

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开关电源设计摘要电源是实现电能变换和功率传递的主要设备，有电器的地方就有电源,现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。

这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。

大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。

完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。

开关电源是一种新型的电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高、耗能低、使用方便，并取得了较好的经济效益。

开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。

本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。

关键词：开关电源,经济效益,uc3842，小功率高频SWITCHING POWER SUPPLY DESIGN BASEDABSTRACATPower is to achieve power conversion and power transmission major equipment, where there are electrical appliances with power, modern electronic equipment in the circuit using a large number of semiconductor devices, semiconductor needs a few volts to tens of volts of DC power, in order to obtain required by the normal energy. Some of these chemical DC power supply, such as batteries and used batteries, but these can not be sustained in power. DC power supply method most electronic devices are AC power through transformer, rectifier, filter, voltage transformation for the required DC voltage. Completion of this task transform power into DC regulated power supply. Switching power supply is a new type of power supply, compared to traditional linear power supply, high technological content, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic benefit. Many high-frequency transformation circuit switching power supply, commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, forward and flyback etc.. This paper is the design of small power high frequency switching power supply system based on UC3842 chip.KEY WORDS: Switching Power Supply，economic benefits，uc3842，Small power high frequency目录前言................................ 错误！未定义书签。

第1章开关电源简介...................................... 错误！未定义书签。

1.1开关电源概述.......................................... 错误！未定义书签。

1.1.1 开关电源的概念 ........................ 错误！未定义书签。

1.1.2 开关电源的分类 (4)1.2开关电源的工作原理 (6)1.3开关电源的组成 (7)1.3开关电源中存在的问题 (8)第2章开关电源元器件的选用 (10)2.1 器件TL431 (10)2.2 电力二极管 (10)2.3 光耦PC817 (11)2.4 电力场效应晶体管MOSFET (12)第3章主要开关变换电路 (13)3.1滤波电路 (13)3.2反馈电路 (13)3.2.1 电流反馈电路 (13)3.2.2 电压反馈电路 (14)第4章UC3842的原理及功能特点 (16)4.1UC3842原理与特点 (16)4.2UC3842的引脚及其功能 (17)4.3UC3842的内部结构 (18)4.4UC3842的典型应用电路 (19)4.4.1 UC3842控制的同步整流电路 (19)4.4.2 UC3842控制的升压型开关电源 (21)第5章UC3842保护电路的缺陷及改进 (24)5.1 UC3842保护电路的缺陷 (24)5.1.1过载保护的缺陷 (24)5.1.2过流保护的缺陷 (24)5.1.3电路稳定性的缺陷 (25)5.2保护电路的改进 (25)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录1：总体电路图 (30)附录2：开关电源常用英文标志与缩写 (31)外文资料译文 (32)前言随着社会经济的发展，人类已经进入工业时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期，电源是向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础。

本论文的目的就是查阅相关资料，掌握开关电源的内部结构，学习怎样设计小功率开关电源的方法，这以后从事相关事业打下基础，开阔视野，从而提高自身的能力。

课题研究的意义在于：当代许多高新技术均与电源的电压、电流、频率、相位和波形等基本技术参数的变换和控制相关，电源技术能够实现对这些参数的精确控制和高效率的处理，因此，电源技术不但本身是一种高新技术，而且还是其评它多项高新技术的发展基础。

电源技术及其产业的进一步发展必将为大幅度节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率提供重要的手段，并为现代生产和现代生活带来为深远的影响。

目前我国通信、信息、家电和国防等领域的电源普遍采用高频开关电源，相控电源将逐渐被淘汰。

国内开关电源技术的发展，基本上起源于20世纪70年代末和80年代初。

当时引进的开关电源技术，在高等院校和一些科研院所停留在实验开发和教学阶段。

20世纪80年代中期开关电源产品开始推广和应用。

20世纪80年代开关电源的特点是采用20kHz脉宽调制（PWM）技术，效率可达65%-70%。

经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和突破。

新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET和IGBT可使小型开关电源的工作频率达到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);软开关技术使高频开关电源的实现有了可能，它不仅可以减少电源的体积和重量，而且提高了电源的效率（国产6kW通信开关电源采用软开关技术，效率可达93%）；控制技术的发展以及专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高；有源功率因数校正技术（APFC）的开发，提高了AC/DC开关电源的功率因数，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电源的整体效率。

第1章开关电源简介1.1 开关电源概述电源是将各种能源转换成为用电设备所需电能的装置，是所有靠电能工作的装置的动力源泉。

1.1.1开关电源的概念电是工业的动力，是人类生活的源泉。

电源是产生电的装置，表示电源特性的参数有功率、电压、电流、频率等；在同一参数要求下，又有重量、体积、效率和可靠性等指标。

我们用的电，一般都需要经过转换才能适合使用的需求，例如交流转换成直流，高电压变成低电压，大功率变换为小功率等。

按照电子理论，所谓AC/DC就是交流转换为直流；AC/AC称为交流转换为交流，即为改变频率；DC/AC称为逆变；DC/DC为直流变交流后再变直流。

为了达到转换的目的，电源变换的方法是多样的。

自20世纪60年代，人们研发出了二极管、三极管半导体器件后，就用半导体器件进行转换。

所以，凡是用半导体功率器件作开关，将一种电源形态转换成另一种形态的电路，叫做开关变换电路。

在转换时，以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路，称为开关电源（Switching Power Supply）[1]。

开关电源在转换过程中，用高频变压器隔离称之为离线式开关变换器（Off-line Switching Cpnwerter），常用的AC/DC变换器就是离线式变换器。

开关电源通常由六大部分组成，如图1-1所示。

低通滤波有源调整一次整流电子开关高频变压器采样输出平滑滤波二次整流脉宽调制基准电压误差放大比较器脉冲驱动输入电路功率因数校正功率转换输出电路直流输出V 0控制电路频率振荡发生器交流输入电压220V 图1-1 开关电源工作原理框图第一部分是输入电路，它包含有低通滤波和一次整流环节。

220V 交流电直接经低通滤波和桥式整流后得到未稳压的直流电压Vi ，此电压送到第二部分进行功率因数校正，其目的是提高功率因数，它的形式是保持输入电流与输入电压同相。

功率因数校正的方法有无源功率因数校正和有源功率因数校正两种。

所谓有源功率因数校正（Active Power Factor Correction ，APFC ），是指电源在校正过程中常采用三极管和集成电路。

开关电源电路常采用有源功率因数校正。

第三部分是功率转换，它是由电子开关和高频方波脉冲电压。

第四部分是输出电路，用于将高频方波脉冲电压经整流滤波后变成直流电压输出。

第五部分是控制电路，输出电压经过分压、采样后于电路的基准电压进行比较、放大。

第六部分是频率振荡发生器，它产生一种高频波段信号，该信号与控制信号叠加进行脉宽调制，达到脉冲宽度可调。

有了高频振荡才有电源变换，所以说开关电源的实质是电源变换。

高频电子开关是电能转换的主要手段和方法。

在一个电子开关周期（T ）内，电子开关的接通时间on t 与一个电子周期所占时间之比，叫接通占空比（D ），D=Tt on 。

断开时间off t 所占T 的比例称为断开占空比（D'），Tt D o f f ='。

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开关电源的设计毕业论文

开关电源的设计毕业论文

开关电源的设计毕业论文开关电源是一种高效率、小体积、轻质化的电源，随着现代电子设备的发展，应用越来越广泛。

开关电源的设计是电子工程专业毕业设计中的一个热门方向，本文将介绍开关电源的基本工作原理及设计方法，并以一个实际开关电源的设计为例，进行详细说明。

一、开关电源的基本工作原理开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为直流电源，其核心部分是开关管。

开关管工作时，会在电路中产生一个高频矩形波形。

再经过滤波电路、输出稳压电路等处理后，最终输出所需要的稳定直流电源。

在开关电源中，开关管的切换是关键，它的导通和截止决定程序的整个运行。

开关管的导通与截止又是由控制器控制的，所以控制器设计是非常重要的。

二、开关电源的设计方法1.功率计算开关电源的功率计算是设计的第一步。

功率 = 电流×电压，在设计前应要明确设备所需的电流和电压值并通过功率计算公式计算得出所需的功率。

2.电路设计电路设计是开关电源设计中较为复杂的一步。

主要包括直流输入电路、开关管、反馈电路、滤波电容、输出稳压电路等部分。

这些部分需要合理的组合和设计，并应通过电路仿真进行验证。

3.控制器设计在控制器设计中，主要有PWM控制器和开环控制器。

PWM控制器通常采用电流反馈控制方式，能够减少在输出处的纹波电压，提高稳定性。

开环控制器的设计要更为复杂，但是更容易实现。

4.保护电路设计保护电路是开关电源中非常重要的一部分，保护电路通常包括电流限制保护、过压保护、过载保护，以及温度保护等。

这些保护电路能够提高开关电源的使用寿命，避免因电路故障引起的安全事故。

三、开关电源设计实例以12V60W的开关电源设计为实例。

1.功率计算P = U × I = 12V × 5A = 60W。

2.电路设计直流输入电路：直流输入电路主要包括整流桥、电容滤波器和保险丝等。

整流桥需要选择合适的电流、电压值，电容滤波器应该选择合适的容量，保险丝则是起到安全保障作用。

开关电源毕业设计

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开关电源毕业设计开关电源毕业设计引言开关电源是现代电子设备中常见的一种电源供应方式。

它具有高效率、小体积、轻重量等优点，因此被广泛应用于各个领域。

作为一名电子工程专业的毕业生，我选择了开关电源作为我的毕业设计课题。

在这篇文章中，我将分享我在开关电源毕业设计过程中的学习和经验。

理论基础在开始设计之前，我首先深入研究了开关电源的理论基础。

开关电源的核心是开关器件，如MOSFET和二极管。

了解它们的工作原理和特性对于设计一个稳定和高效的开关电源至关重要。

此外，我还学习了开关电源的拓扑结构，如Buck、Boost和Buck-Boost等。

每种拓扑结构都有其适用的场景和特点，因此选择适合项目需求的拓扑结构也是一个重要的决策。

电路设计在理论基础的基础上，我开始进行电路设计。

首先，我绘制了整个开关电源的框图，明确了各个模块之间的关系和功能。

然后，我进行了详细的元器件选型和电路设计。

在选型过程中，我考虑了功率需求、效率要求、可靠性等因素。

在电路设计中，我注意到了一些关键问题，如输出滤波电容的选择、反馈控制电路的设计等。

通过仔细的设计和仿真，我确保了电路的稳定性和性能。

PCB设计完成电路设计后，我转向了PCB（Printed Circuit Board）设计。

PCB设计是将电路设计转化为实际的电路板的过程。

我使用专业的PCB设计软件，将电路布局在电路板上，并进行布线。

在布局过程中，我注意到了信号和功率之间的隔离，以及元器件之间的距离和位置。

在布线过程中，我遵循了最佳实践，如减少信号线的长度、避免信号线的交叉等。

通过精心的PCB设计，我确保了电路的可靠性和稳定性。

实验验证完成PCB设计后，我开始进行实验验证。

我首先搭建了实验平台，将开关电源连接到负载上，并通过示波器和多用表等仪器进行测量和分析。

我测试了开关电源的输出电压、输出电流、效率等参数，并与设计要求进行对比。

在实验过程中，我遇到了一些问题，如电磁干扰、温升等。

毕业设计论文(开关电源)

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6 结论................................................................. 28 谢辞 .................................................................... 29 参考文献 ............................................................... 30 附录 .................................................................... 31

3.2.2 四位数码显示电路设计 ............................................... 18 3.2.3 单片机与键盘接口电路设计 ........................................... 18
4 软件设计 ............................................................ 19
目
录
引言 ..................................................................... 1 1 概述.................................................................. 2
1.1 课题来源及意义 ........................................................ 2 1.2 课题基本要求 .......................................................... 2 1.3 课题相关背景 .......................................................... 2
毕业设计开关电源

毕业设计开关电源

毕业设计开关电源毕业设计开关电源随着科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

而这些电子产品的正常运行离不开电源的供应。

在电源中，开关电源作为一种高效、稳定的供电方式，被广泛应用于各类电子设备中。

本文将从开关电源的原理、设计要点以及应用领域等方面进行论述。

一、开关电源的原理开关电源是一种将交流电转换为直流电供应给电子设备的电源。

其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出电压。

开关电源的核心部件是开关管和变压器。

当交流电输入时，变压器将交流电转换为一定频率的高频交流电。

随后，开关管通过不断地开关动作，将高频交流电转换为直流电输出。

通过这样的方式，开关电源能够提供稳定且高效的电源供应。

二、开关电源的设计要点1. 输入电压范围：开关电源的输入电压范围是设计时需要考虑的重要因素。

一般来说，输入电压范围越宽，适用性就越广。

因此，在设计开关电源时，需要选择合适的电压范围，并采取相应的电路设计措施，以确保电源能够在不同电压条件下正常工作。

2. 输出电压稳定性：开关电源的输出电压稳定性是影响其性能的重要指标之一。

在设计过程中，需要通过合理的电路设计和控制手段，保证输出电压的稳定性。

常见的控制手段包括反馈控制和电压调节电路等。

3. 效率和功率因数：开关电源的效率和功率因数也是设计过程中需要考虑的重要因素。

高效率的开关电源能够减少能量的损耗，提高能源利用率。

而高功率因数则能够减少对电网的污染。

因此，在设计开关电源时，需要采取相应的措施，提高其效率和功率因数。

4. 过载和短路保护：开关电源在使用过程中，可能会遇到过载和短路等异常情况。

为了保护电源和电子设备的安全，需要在设计中考虑相应的过载和短路保护措施。

常见的保护措施包括过载保护、短路保护和过压保护等。

三、开关电源的应用领域开关电源由于其高效、稳定的特点，被广泛应用于各类电子设备中。

其中，常见的应用领域包括计算机、通信设备、工业自动化设备等。