多路输出单端反激式开关电源仿真与设计开题报告

1、毕业设计（论文）开题报告题 目 多路输出单端反激式开关电源仿 真与设计学生姓名学号院（系）专业指导教师报告日期2015年11月24日毕业设计（论文）题目多路输出单端反激式开关电源仿真与设计题目类别（请在有关项目下 作必己号）设计论文其它题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成是0 否口毕业设计（论文）起止时间2015年10月24 u起至2016年04月26日（共16周）1.设计的意义及内外状况1.1设计的意义开关电源是电力电子设备中不可或缺的部分,与人们的生活、工作有着密不可分的关系。 在工业自动化控制、军工设备、科研设备、发光二极管照明、工控设备、通讯设备、电力设 备、仪器仪

2、表、医疗设备和半导体制冷制热等领域，都能看到开关电源产品被广泛应用。幵 关电源一般由脉冲宽度调节控制和场效应管构成，利用现代电力电子技术,是控制幵关管关断 和导通时间的比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源的发展方向是高频化。高频化能 使开关电源小型化，并使开关电源在更广泛的领域适用，尤其是能在高新技术领域应用，从而 推动高新技术产品的小型化、轻便化。另外，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源 和保护环境等方面都具有重要的意义。现有的稳压电源可分成两大类：线性稳压电源和幵关 稳压电源.线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源，其特点是输出电压比输入电压 低，反应速度快，输出纹波较小，

3、工作产生的噪声低，效率较低，发热量大（尤其是大功 率电源），间接地给系统增加了热噪声。开关稳压电源是一种新颖的稳压电源，通过改变 调整管的导电时间和截止时间的相对长短来改变输出电压的大小。开关稳压电源具有功耗 小、效率高、体积小、质量轻和稳压范围宽等特点。但开关电源还存在较为严重的开关干扰、 输出纹波电压高、瞬变响应较差和电磁干扰等缺点。这就需要靠技术手段和工艺措施来克服 上述缺点。近年来，电源技术的飞速发展，使高效率的开关电源得到了越来越广泛的应用。1.2国内外研宄现状1955年，美国人罗耶发明了自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，标志着实现了 高频转换控制电路.1957年，美国人查赛发明

4、了自激式推挽晶体管双变压器.1964年，美 国科学家们提fli 了取消工频变压器的串联幵关电源的设想，为减小电源的体积和质5:开创了 一条根本的途径.1969年，随着大功率硅品体管耐压的提高和二极管反14恢复时间的缩短等 元器件性能的改善，终于做成了 25khz的开关电源.开关电源最早起源于上世纪50年代初，美国宇航局以小型化、轻量化、为目标，为搭载火箭幵发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中，升关电源因具有体积小、重量轻、效 率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于 电子整机与设备中。20世纪80年代，计算机全而实现了开关电源化，率先完成计算机的电源

5、换代。20世纪 90年代，开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速 发展时期。历经几十年的不断发展，现代开关电源技术有了重大的进步和突破。新型功率器件的开 发促进了开关电源的商频化，功率mosfet和1gbt可使屮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 以减小电源的体积和重景，而且提高了电源的效率；控制技术的发展和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岛；有源功率因数 校正(apfc)技术的开发，提高了 ac/dc开关电源

6、的功率闪数，既治理了电网的谐波污染， 又提高了开关电源的整体效率。目前，幵关电源以小型、轻s和高效率的特点被广泛应用于以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，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种 电源方式。市场上dc-dc开关电源屮，用m0sfet制成的300-500khz电源，罕己实用化，但 其频率有待进一步提高。开关电源的髙频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益 是使开关电源装置空前地小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在商新技术领域 的应用，推动了商新技术产品的小型化、轻便化，另外开关电源的发展与应用在节约资源及 保护环境方而都具有深远的意义

7、。开关电源集成化方向发展是未来的主要趋势，功率密度将越来越大，对工艺的要求也会越 来越高。在半导体器件和磁性材料没有新的突破之前，重大的技术进步可能很难实现，技术 创新的重点将集中在如何提高开关电源的效率和减小重量。因此，工艺水平将会在电源制造 中占的地位越來越高。2. 研究内容以220v市电为能源供应，经整流滤波、频变压器、再经过输出整流滤波，得到电子设 备所需的±3.3v、5v、正、负15v等电压。本课题设计的电源主电路拓扑采用单端反激式变 换器结构，采用uc3844作为pwm主控1c,以实现电压和电流的双闭环控制，从而提商负载 调整率，电压调整率，以达到电子设备对电源电压稳定性

8、的要求，本电源开关频率设定在 50khz,同时输山4路相互隔离的电压。3. 研究方案以及步骤3. 1研宄方案采用全控型电力电子器件mosfet作为开关，利用控制开关器件的占空比来调整并稳定输 出电压，主电路采用多路输出单端反激式变换器结构，采用uc3844控制芯片实现电压电流双 闭环控制，设计相关的输入输出保护电路，从而提高电能转换率，降低成本，优化电路，提高电路的可靠性。3.2研宂步骤(1) 对课题进行分析思考。(2) 课题背景资料的查阅，并进行分类、整理。(3) 主电路拓扑结构方案的确定。(4) 主电路硬件计算、设计。(5) 屮期检查。(6) 辅助电路的设计及选择，系统优化调整。(7) 进

9、行系统仿真。(8) 总结设计过程屮遇到的m题以及解决方法。4. 设计提纲(1) 绪论(主要包括研宂的目的、意义、国内外现状，研宂的主要内容等)。(2) 控制方案论证。(3) 硬件设计。(4) 硬件调试，并进行系统仿真。(5) 没计中存在的问题及实验结果处理。(6) 结论。5. 存在的问题以及解决的方法(1) 对于整流滤波电路、频变压器、pwm技术等知识储备知识较少；通过阁书馆，相关 网站阅读大:u:资料，加强对整流滤波电路，频变压器、pwm技术知识的了解，应用。(2) 对于各类繁杂的信息筛选经验不足，可能会导致搜集的资料代表性不强、无法快速精 确的掌握逆变器在国内外发展现状；对于这种情况，积极

10、寻求老师和同学的帮助，通过建立 系统的知识体系，加强锻炼自己对知识的梳理筛选能力。(3) 杏阅资料主要在图书管，图书馆人太多，难以找到空机子；采取措施:采取合理的时间去上机查阅资料，避开高峰期。(4) 系统的仿真软件应用不熟悉；应对其多加练习。6. 设计工作量的估计6.1设计篇幅根据课题提出问题、分析问题，提出方案、并进行设计分析并进行验证，字数在8000左右。6.2文献查阅查阅与毕业设计相关的文献(不含教科书)不少于10篇。7. 工作条件(1) 工作条件：在榆林学院图书馆电子阅览室的中国知m上查找相关的文献资料，利用word进行排版、 编辑。(2) 榆林学院电子电工教学中心。8. 预期达到的

11、水平(1) 提交一篇不少于8000字的毕业设计；(2) 设计符合榆林学院毕业设计指导手册相关要求，格式正确，条理清楚，层次分 明，有自己的见解和结论；(3) 设计出具有实用价值的充电控制电路；(4) 掌握proteus等软件的使用。9. 现存在的问题及拟采用的解决措施(1) 对所需器材不太了解，拟通过老师帮助解决；(2) 对ic3844等相关芯片选取不了解,拟请教老师帮助和阅览有关书籍选取所需单片机 的型号；(3) 对proteus软件不太熟悉，拟通过阅读proteus软件使用手册熟悉软件操作来完成 电路有关部分的仿真验证。参考文献1 杨立杰.多路输出单端反激式开关电源设计j.现代电子技术，2

12、007, 30(6): 4.2 李超，邹黎，夏时光，等.多路输出单端反激式开关电源的设计j.山东理工大学学报 (自然科学版)，2012, 26(6): 5.3 杨立杰.多路输岀单端反激式开关电源设计j.现代电子技术，2007(6): 23-26.4 雷一，尹璐，鲁思兆，等.一种光伏逆变器用多路输出开关电源设计j.电力自动化设 备，2011(6): 16-19，44.5 赵翔,方方,马柯帆，等.基于t0p261yn芯片的多路输出单端反激式开关电源的设计j.核电子学与探测技术，2010, 30(11): 1529-1532.6李超，邹黎，夏时光，等.多路输出单端反激式开关电源的设计j.山东理工大学

13、学报：自然科学版，2012, 26(6): 106-110.7李铮，沈伟吉，高炜玲，等.多路输出型单端反激式开关电源设计j.上海工程技术大学学报，2011, 25(2): 158-162.8李铮，沈伟吉，高炜玲，等.多路输出型单端反激式开关电源没计j.上海工程技術大學學報，2011, 25(2): 158-162.9杨立杰.多路输出单端反激式开关电源设计jl现代电子技术，2007(6): 23-26.10胡志强，王改云，王远.多路单端反激式幵关电源设计j.现代电子技术，2013(14):162-165.11张建生.电源技术教程m.北京：电子工业出版社，2007.12周志敏，周纪海.开关电源使用技术一设计与应用m.北京：人民邮电出版社，2003.13王翠珍，唐金元.可调直流稳压电源电路的设计j.中国测试技术