英文资料-主板开关电源的设计与检测

毕业设计（论文）中英文文献 题 目 主板开关电源的设计与检测 专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 年 月 日 F t to in a of is of s an on of 00500a to be it of be by or of or of to by C C be to as of A of a is C C SU is on an to as a a is it of be in in in to of in as as SR of of C a in 0s. We A N be a In be to AC DC DC DC or C C AC AC DC AC or of a of to . a a 0/60 Hz 0% a of 0% 0%, by of in in to 0 a 4 in to 00 is an of an it by At of is is at 20 to dc is is of is an of of an of of to a C is by on a of on of to is on a by in is to an by is by to to at a C In a to as is by of on a of we of is a to to as a to in an in of a It by a to by of a in to in in a to 0 0 to at a to be in of 0 in in in a or no in a of 0 0 of of of it an 0 or A is of of of a to a 1) Is to or 2) of is or 3) is 4) 5) is to to a is be of a to be in is an to in as as it a of at At C at be by of of on a C A is C is in at of C to by in in of C is is to of C to as in as In by is A of is by a to of 0 be 70 on C is on of 0/60 Hz is an to FC a of a 0/60 Hz to be to be if is in to s In 200 be is no to 开关电源的发展 目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎 所有的电子设备，是当今电子信息发展不可缺少的一种电源方式。目前市场上出售的开关电源种采用双极晶体管制成的 100成的 500源，虽已使用化，但其频率有待进一步提高。要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声，这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。其中，为防止随开关启闭所发生的电压浪涌，可采用 冲器，而对由二极管存储电荷所导致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯的磁缓冲器 电源装置 (典型应用是将交流电转换成电子设备所需直流电。如今在电源装置，能量流通过不间断高频半导体开关 来控制。这种装置被称为开关电源。与线性电源相比，他们能提供更大的效率，因为开关可以低损耗地控制能量：当开关关闭时，它会阻止电压和电流的流动，在两种状态中均比较低。同时，开关电源的尺寸较小，重量较轻，从而减少了无源元件的尺寸，降低了热量的产生。小型化倾向的行业，随着半导体技术的发展进步，同时各种能量效率的控制使得“开关” 得到了全方位的应用，在压力 响应中占主导地位。大部分的切换开关早就了今天包括 端末端在内的交流输入的应用。 电源供应器出现在 70 年代中期。我们把这些定义为开关模式产品。开关电源的设计采用了安森美半导体元件，因此直接的称之为开关电源或 一情况下，开关电源根据输入和输出波形可分为四种类型： 交流输入，直流输出：整流器，离线转换器输入级 直流输入，直流输出：电压转换器，或电流转换器，或直流到直流转换器 交流输入，交流输出：变频器，交交变频，变压器 直流输入，交流输出：逆变器 多年来，电源设计的世界见证了从线性电源的应用逐步走向更实用的开关模式电源 (发展过程。线性电源包含一个电源变压器和耗散系列稳压器。这意味着供应器有着非常大且沉重的 50/60 赫兹变压器 ，同时，能量转换效率非常的低，两者都是严重的缺陷。 30的典型效率是线性的标准关系。相比较 70至 80的效率，目前可使用开关电源设计。 此外，通过采用高开关频率，电力变压器的大小和开关电源中相关的滤波组件大大减少了比较线性。例如，一个开关电源在 20 条件下工作，所产生的元件尺寸减少了 4 倍，使得增加了约 8 倍，在 100 千赫或者以上。这意味着开关电源的设计可以产生非常紧凑和轻重量的供应。这是现在大部分电子系统的基本要求。供应必须插入到电子系统设计师为它留下的不断缩小的空间。 转换器 的核心是高频逆变器 部分，高频逆变器的输入电源在极高的频率下切换(使用现有技术 20 00然后过滤，产生平滑的直流输出。可以决定如何转移能量的电路结构被称为开关电源拓扑结构，这是设计过程中极其重要的组成部分。拓扑的组成包括一个变压器，电感，电容和功率半导体元件。 规律的输出提供了一个稳定的在控制 /反馈块进行的直流电源。一般而言，大多数开关电源系统运行在固定频率的脉冲宽度调制的基础上，电源开关驱动器的时间范围在一个循环周期的基础上是不尽相同的。这个办法弥补了输入电源和输出负载产生的变化。把输出电压与准确的参考供 应进行比较，由比较所产生的误差电压，可使用专门的控制逻辑来终止在正确实例中主电源开关的驱动器脉冲。正确的设计，将能提供一个非常稳定的 出供应。 在大多数应用中，开关电源拓扑结构包含一个电源变压器。电源变压器提供隔离 ，电压通过转率缩放，并能提供多种输出电压。当然，也有非隔离拓扑 (没有变压器 )，例如降压和升压转换器，功率处理通过感性能量的单独转移达到。所有更复杂的安排，都是以这些非隔离类型作为基础的。 自从我们引进双极功率晶体管和专门设计的开关整流器以来，安森美半导体一直是开关电源的半导体产品的主要供应商。 高效的电力转换正逐渐成为公司乃至整个社会首要关注的话题。开关电源不仅提供更高的效率，并为设计者提供了更大的灵活性。半导体的最新发展，磁和无源技术，使得开关电源在如今的电源转换舞台上日益成为更加普遍的选择。 历史上，线性稳压器是产生稳定输出电压的主要方法。通过线性控制针对其负载变化的一系列功率器件的导电，从而减少较高的输入电压降低到较低的输出电压，进而使得线性稳压器得以运行。这导致一个大的电压被放置 在整个传递单位，同时伴随着负载电流流过传递单位。这种余量亏损导致线性稳压器只有百分之三十至五十的效率。这意味着每传递给负载一瓦功率，至少每瓦在热上都有消退。散热器的成本实际上使线性稳压器在 10 瓦以上的小型应用中变得不经济。下面这一点，然而，它们在降压应用中符合成本效益。开关稳压器作用于电源设备整版和截止的状态。这就导致了，当大的电流流过电源设备时“接通”电压低，或者当没有电流流过时，有大的电压通过设备。这导致了在供应上消耗了更低的动力。无论输入电压，开关电源的显示平均效率在百分之七十到百分之九十之间。更高的 集成度迫使开关电源的费用下降，使之在输出功率高于 10 瓦或期望得到多重输出的场合成为具有吸引力的选择。 拓扑是功率器件和他们的磁性元件的排列。每个拓扑在某些应用上有它自身的优点。决定着一个特定的拓扑结构是否适合某一个应用的因素有： (1) 拓扑结构从输入到输出所用的电是不是孤立的。 (2) 穿过电感或变压器所安置的输入电压的大小。 (3) 通过功率半导体的峰值电流是什么。 (4) 是否需要多个输出。 (5) 出现在功率半导体两端的电压的大小。 设计者面临的第一个选择是，是否有输入到输出变压器的隔 离。非隔离开关电源，通常被用于系统内其他地方提供的介质阻抗的板级调节。非隔离拓扑结构也应该用在出现故障有可能无法连接输入电源的易损坏负载电路。隔离变压器应该用在其他所有情况。多重输出电压需要与隔离变压器相结合。变压器为增加额外的输出电压的开关电源提供了一个简单的方法。该公司建立自己的电力系统倾向于在尽可能多的电源中配置隔离变压器，因为它可以在故障条件中防止多米诺骨牌效应。其余的因素包含了功率半导体正遭受了多大的压力。各种拓扑结构的差异过去常用在开关电源内。变压器隔离拓扑通常应用在各种功率和电压水平的电力工业 中。在降低直流输入电压，提高功率的情况中，电源开关逐渐增大然后影响到他们必须承受压力，使得峰值电流能够始终保持。各个领域证明，适合的拓扑结构，在输入电压和输出功率的变化范围内，展示了功率半导体承受最小压力。 现今，当电是由交流电源线提供时，电源使用电容输入滤波器。造成的缺点是，交流线是用来整流，导致当交流电压达到峰值时，电流也达到峰值。这些峰值电流通常是电源所提供的平均电流 3 到 5 倍。这会造成线路系统中电压过度下降，三相传递系统中的不平衡问题。此外，交流线路的全部能量潜力尚未完全利用。 我们的任务是增加交 流整流器的传导角度，使最终产生的电流的波阵面随着电压波形的位相的变化尽可能看起来像正弦。通过这种方式，电源通过线提供的电力使真正电力增至最大限度。完成这个的一个普遍方法是对实际的电力供应使用一个升压转换器。升压模式供应显示了所有开关电源拓扑结构的最大输入动态动态范围。输入电压降至 30 伏，它的输出电压可以提升至 370 伏 (高于预期的最高峰值交流工作电压 )。大容量输入滤波电容，如今被放置在升压转换器的输出。输入电容，随着 50/60 赫兹整流桥出现，如今小于 1 微法