高频开关电源.doc

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1、电气工程导论论文高频开关电源姓名：姜奎学号：2班级：14级应电四班老师：王立乔目录摘要............................................................................................1第一章绪论.............................................................................................21.1什么是高频开关电源...........

2、..............................21.2高频开关电源原理..................................21.3高频开关电源的分类与应用..................................3第二章2.1高频开关电源的历史沿革....................42.2高频开关电源的目前............................52.3高频开关电源的未来............................7结束语........

3、.....................................................8摘要：本文主要从高频开关电源的背景展开对其研究的价值和意义，再从当下对高频开关电源的发展应用中整理出其以后的发展趋势。照明医疗、线性电源、开关电源和相控电源是当下应用最广泛的直流电源，而在开关电源出现之前，线性电源应用于各种电子装置和电气控制设备中，由于直流电源与线性稳压电源相比在性能指标上具有很大的优势，逐步将线性电源取代(除一些对直流输出电压波纹高要求的场合外)。对于相控电源具有电路简单方便控制的优点

4、，但是存在着体积大、输出滤波电感大、频率低导致控制的响应速度慢的缺点，所以相控电路只在很大功率的应用场合采用。随着电子技术的发展，电源系统的应用领域也在不断的扩大，电子设备的正常运行不能没有电源供应稳定的电能。各式各样的电子设备种类增多，趋于小型化成本化的同时，对电源的要求也不断增多，如电源的灵活性、体积轻、效率高等。为了缩小开关变换器的体积、提高其功率、改善响应，开关频率大幅提高，高频化成为一种趋势。首先我们知道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

5、源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET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。高频开关电源是交流输入直流整流，然后经过功率开关器件（功率晶体管、MOS管、IGBT等）构成放入逆变电路，将高压直流（单相整流约300V，三相整流约500V）变换成方波（频率为20kHz）。高频方波经高频变压器降压得到低压的高频方波，再经整流滤波得到稳定电压的直流输出。作为实

6、现电能变换和功率传递的重要设备与应用领域，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。它已经广泛用于国民经济的各个范围：通信微机、电力控制、工业生产、能源交通、航空航天舰船机车、家用电器、彩电音响和VCD、显示器等领域。第一章1.1什么是高频开关电源？高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。1.2高频开关电源原理开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间断工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。开

7、关电源的基本构成如图1所示，其中DC/DC变换器进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。输出采样电路(R1、R2)检测输出电压变化，与基准电压Ur比较，误差电压经过放大及脉宽调制(PWM)电路，再经过驱动电路控制功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。图2是一种电路实现形式。DC/DC变换器有多种电路形式，常用的有工作波形为方波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振型变换器。对于串联线性稳压电源，输出对输入的瞬态响应特性主要由调整管的频率特性决定。但对于

8、开关型稳压电源，输入的瞬态变化比较多地表现在输出端。提高开关频率的同时，由于反馈放大器的频率特性得到改善，开关电源的瞬态响应问题也能得到改善。负载变化瞬态响应主要由输出端LC滤波器特性决定，所以可以利用提高开关频率、降低输出滤波器LC乘积的方法来改善瞬态响应特性。1.3高频开关电源的分类与应用分类：1)按驱动方式分，有自励式和他励式。(2)按DC/DC变换器的工作方式分：①单端正励式和