开关稳压电源设计开题报告

本设计的开关稳压电源设计小功率25W的开关稳压电源，效率高、纹波小、输出电压稳定、性能优良，小型化、高频率、集成度高，适合于仪器仪表的等低压小功率电器，与传统的线性低压电源相比，该小功率开关电源具有消耗电能少，转换效率高等优势，本电源在节能环保方面都有一定的优势。

二、文献综述

节约能源、净化环境是建立和谐社会的重要内容之一，而在与电有关的领域，节约能源、净化环境的首选技术是开关稳压电源技术。

近几年来，随着微电子技术和工艺、磁性材料科学以及烧结加工工艺与其他边沿技术科学的不断改进和飞速发展，开关稳压电源技术（DC/DC、DC/AC、AC/DC、 AC/AC等各种非线性高频变压器技术）有了突破性的进展，并且由此也产生出了许多能够提高人们生活水平和改善人们工作条件的新产品，比如电动自行车、无机变速汽车、变频空调、逆变焊机、快速充电器、电力机车、电力冶炼设备等。开关稳压电源以其独有的体积小、重量轻、效率高、功率因数大、输出形式多样化（主要指路数和极性）、稳压范围宽等特点已经渗透了与电有关的各个领域。在这些领域中，原来由线性降压变压器构成的前级线性稳压电源，由晶闸管构成的前级相控开关稳压电源和磁饱和原理构成的各种降压、稳压和升压等交流电子设备，不是体积大、重量重、效率低、功率因数小，就是工作特性受电网频率和电网电压波动影响大。现在都已让位于开关稳压电源，而传统的线性稳压电源只能作为开关稳压电源的末级稳压电源而被使用。另外，开关稳压电源技术和实用化产品的出现，使许多电子产品采用电池供电成为可能，使许多电子产品小型化和微型化后变为便携式产品成为可能。所以开关稳压电源成为各种电子设备和系统高效率、低功耗、安全可靠运行的关键，同时开关稳压电源技术目前已成为电子技术中备受人们关注的领域。

三、研究现状

1、国际发展状况

1955年美国的科学家罗耶首先研制成功了利用磁芯和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。20世纪60年代末，由于微电子技术的快速发展，高反压、大电流的功率开关晶体管出了，从此直流变化器就可直接由工频电网电压经整流、滤波后输入供电，体积大、重量重、效率低的工频降压变压器终于给甩掉，这迅速扩大了晶体管直流变压器的应用范围，并在此基础上诞生了无工频变压器的开关稳压电源。20世纪70年代以后，与这种技术有关的高频率、高反压，大电流的功率开关晶体管，高频率、高温电容、高反压、快恢复肖特基二极管，高频变压器磁芯材料等元器件不断地被研制，生产，使无工频变压器开关稳压电源不断得完善和快速发展。

目前正在克服的困难，第一：从事开关稳压电源研究和生产的技术人员正致力于研制出转换效率更高，体积更小，重量更轻的开关变压器或者通过其他途径和方法来取代电路中的变压器。第二：进一步研制适应开关稳压电源高频率工作的有管元器件和PCB电路。第三：进一步提高它的输出稳定度和降低它的输出纹波电压，扩大它的适用范围。第四：寻求新的驱动方式和研制新的功率开关管

面对难题所出现的新突破和新进展，第一：谐振式开关稳压电源，从根本上解决了由于功率管上的功耗大而导致开关稳压电源转换效率低的问题，和由于功率开关上的电流和电压应力大而导致开关电源可靠性和稳定性低的问题。第二：具有零流关断和零压导通的复合功率开关管IGBT既具MOSFT输入驱动所需功率非常小的输入特性，又具有GTR导通以后管压降非常小的输出特性。这两个问题的解决，是的开关稳压电源可以拓展到大功率和超大功率的应用场合。

2、国内发展情况

我国晶体管直流工频变换器和开关稳压电源的设计，研制和生产开始于20世纪60年代初期，到20世纪60年代中期进入实用阶段。20世纪70年代初期开始设计、研制和生产无工频降压变换器的开关稳压电源，1974年研制成功我国第一台10KHz、输出直流电压为5V的无工频降压变换器的开关稳压电源，近10年来，我国的许多研究所、工厂和高等院校纷纷研制出多种型号和多种用途的工作频率在20K左右、输出功率在1000W以下的无工频降压变换器的开关稳压电源，并应用于电子计算机、通信、电视机等方面。20世纪80年代初期开始试制工作频率100-200KHz、无工频降压变压器的高频开关稳压电源，20世纪90年代初期试制成功，目前正在走向实用和进一步提高工作频率阶段，但是技术上与一些先进的国家相比仍有巨大的差距。由于我国的半导体与工艺跟不上时代的发展，导致我们自己研制和生产出的无工频降压器的开关稳压电源电路中的关键元器件，如功率开关晶体管、高频开关变压器磁性材料、储能电感、快恢复续流二极管大部分仍然通过国外进口。因此我国的开关稳压电源事业要发展，要赶超世界先进水平，最根本的问题就是要提高我过的半导体技术和工艺。

四、创新思路

在开关稳压电源设计中，有许多的高频干扰，一要把环境中的杂散电磁波和其他干扰信号包括工频电网的杂散电磁波阻挡在用电系统外，二也要把用电系统内的振荡信号源或交换功率变换辐射源通过电路中的各个环节和各种途径向外辐射的或传播的电磁波阻挡在本用电系统中，本设计中采用了双向滤波器的电路加在开关稳压电源工频输入端，电感L、X、Y电容。Y电容公共端与机壳相接用于滤除不对称干扰信号，X电容用于滤除对称的杂散干扰信号，电感L用于抑制频率相同相位相反的杂散干扰信号。

五、论文提纲

基于UC3842单端开关稳压电源设计的论文提纲

第一部分为论文绪论，将介绍开关稳压电压的概况，发展历史和状况，以及开关稳压电源的分类，设计研究的意义和主要技术要求

第二部分为介绍开关稳压电源的工作原理，以及电路中开关变压器的设计、主控芯片。

第三部分为基于UC3842开关稳压电源设计的电路原理图以及各部分功能说明。

第四部分为开关电源硬件实现以及测试。

六、进度安排

序号            设计各阶段名称                     日期（教学周）

⒈            检索收集课题最新资料                  16~19 周

⒉            提供开题报告及相关外文翻译资料        20~下学期第1周

⒊            提出总体方案和器件选择方案            2~3周

⒋            进行系统软硬件设计                    4~7周

⒌            中期检查                               7周

⒍            完成毕业设计及毕业设计说明书          11周

⒎            毕业答辩                              12周

七、参考文献

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指导教师签名：                   年   月   日

教研室主任签名：                   年   月   日