王亚蒙_B14043206_直流三电压输出开关电源设计

1、洛阳理工学院毕业设计（论文）直流三电压输出开关电源设计摘 要该设计是开关电源设计，先介绍的是开关电源的优点，还对当前的发展情况及其在发展过程中存在的问题进行了简述，然后简要说明开关电源的集体布局的时候，还简要说明了开关电源电路的主回路和控制回路。因为电力电子技术的高速成长，电力电子系统的使用规模变得很宽，电子装备的类型很多。由于电子设备须要可靠的电源，电源机能的好坏影响了整个电子系统的可靠性以及安全性。然而电子装备体型小、本钱少等优点，使得电源的成长方向以轻、薄、和小为主，电源的要求也很多，开关电源恰恰合适这些要求。开关电源的使用很广范，由于开关频率的接连升高，令开关电源的机能也有所变高，此中

2、集成度升高，功耗更低，电路越发简小，工作越发靠谱，成为开关电源成长的几个方面。 本文在介绍了国内外技术发展趋势的基础上，通过学习和了解高频开关电源中的电器元气件、开关电源控制技术、功率因数校正电路等内容，设计了直流三电压输出开关电源。关键词：开关电源，PWM控制，整流， IThree dc Voltage Output Switching Power Supply DesignABSTRACTThe design is a switching power supply design，firstly this paper introduces the advantage of switch po

3、wer supply，and its current development ，and the problems in developing are described，then the whole structure of the switch power supply is introduced，on the basis of main circuit and control circuit of switching power supply design. With the rapid development of electronic technology，application fi

4、eld of electronic system is more extensive，electronic equipment types will be more.While the electronic equipment are inseparable from reliable power supply the clerk performance quality directly related to the electronic system reliability and safety. Electronic equipment miniaturized and low cost

5、in the power of light and thin small and efficiency as the main development direction of power requirements，more agile diversity switch power just to meet these requirements.Switch power supply used more and more widely，switch frequency switch power supply the continuous improvement of the performan

6、ce also is able to further optimization integration lower power consumption is higher，more simple circuit is more reliable development direction of switch power.This paper introduces the technical development trend at home and abroad on the basis of study and understand through the high frequency sw

7、itching power supply qi pieces switch power electronic control technology，power factor correction circuit the content such as design of three dc voltage output switching power supply design. KEY WORDS: Switch Power Sources，PWM control，Rectification，II洛阳理工学院毕业设计论文目录前 言1第1章 开关电源的概述21.1开关电源的发展趋势21.2 开关

8、电源基本原理31.2.1 开关电源组成与工作原理31.2.2 开关电源的主要类型51.2.3 开关电源主要结构6第2章 开关器件的选择与驱动92.1 开关器件的特征和类型92.2 电力二极管102.3 电力场效应晶体管122.4 绝缘栅双极晶体管14第3章 电源电路的设计163.1电路的基本组成163.1.1 电路的结构163.1.2 电路的工作原理163.2 电源电路的分析173.2.1 整流电路的分析173.2.2 开关管电路的分析173.2.3 稳压电路的分析183.2.4 输出电路的分析18第4章 电源电路的故障分析204.1 开关电源的调试维护204.2. 常见故障的处理方法21结论

9、23谢 辞24参考文献25附录26外文资料翻译27中文资料35IV前言开关电源是采纳脉冲宽度调制等技能控制的开关电路组成的电能变更装配，现今应用在交直流同直直流电能变换当中，统称为开关电源。开关电源的功率在零点几瓦与几十千瓦之间，在生活、生产、科学研究、军事这几个方面中被普遍运用。开关电源有以下几个优点：形状小、重量轻、效率高、机能稳当，渐渐代替了以前的的线性稳压电源，将其称赞为高效节能电源。多输出是大功率电源的特点之一，多输出电源主要包含主开关电源、副电源等。主开关电源为主负载电路供给直流电压。副电源重要的用途是给微处理器等控制电路供给低电压（+）。因为负载较小，副电源电路可以采取简单的开关

10、电源。不管负载是正常工作还是待机，副电源都是持续工作。直流三电压输出开关电源是一个路输出的电源，每路输出的电压和电流都有提前设计好。该电源采取个变换器可让每路输出的精密稳压：用变换器0实现输出1，为单输出电源；用变换器实现输出，输出和+辅助电源，为三输出电源。其中变换器0为有缘钳位正激电路，变换器为反激电路，次级的整流二极管均采用肖特基二极管。 直流三电压输出开关电源系统的布局图，是变换器，输入滤波器，同步电路和检测保护电路四块构成。个变换器可构成个独立的可工作电源，用以提供输出。控制单元主要含有PWM控制电路、反激变换器的控制电路以及磁放大器控制电路。本系统的保护电路主要由比较器和触发器实现

11、，有下面几个保护功能：（1）输入过欠压保护；（2）输出过压和过流保护。第1章 开关电源的概述1.1开关电源的发展趋势 开关电源是用当今电力电子技术，控制开关管通与断的时间比，保证稳定输出电压的电源。开关电源与线性电源比较，它们的输出功率越大本钱就越多。开关电源技术跟着电力电子器件的不停发展和立异也不间断地改变，而成本反转点向低输出电力端移动，就给开关电源的成长供给了很大的范围。 开关式电源:指调整元件运行在开关时刻的稳压电源。调整器件一般采取晶体管、可控硅、磁开关 。开关电源的特点: 体型小、稳压规模大、效率高，然而构造繁琐，输出电压是矩形脉冲电压。所以，不能使用在有很高要求的线性电源上。 开

12、关电源成长的主要方面为高频化，高频化让它成为小型化，使用规模也变得很大，其中包含应用于高新技术范畴。别的开关电源的成长和使用在节省能源、节省资源也拥有非一般的意义。 现今，开关电源之所以可以普遍应用在以电子计算机为主的电子装配中，因为其小型、轻量和高效率的特性，目前电子信息产品块速成长不能或缺的电源方法。开关电源已经很实用化，但是它频率还可以提高。提升开关频率的方法是降低开关损耗，降低开关损耗的办法就是必须要高速开关元器件。开关速度提高后，会带来影响使其产生浪涌与噪音。如许，会影响旁边的电子装备和减少电源自己的可靠性。此中，为了防范因开关拨动而产生的电压浪涌，可以采取和缓冲器。此外，高于的频率

13、，可采取谐振电路，可令开关上的电压与流过的电流为正弦波，如许可以减少开关损耗，还能抑制浪涌的产生。这个开关方法被叫做谐振式开关。现今对这个开关电源的研究很广泛，因使用这个方发不用在很大范围内提升开关速度也能在理论上把开关浪费的资源减少到零，并且噪音也减低了很多，可以当做开关电源高频化的重要方法。1.2 开关电源基本原理1.2.1 开关电源组成与工作原理1. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理如图所示。图里输入的直流不稳定电压经开关接在输入端，是受控开关，由开关脉冲控制的开关调整管。开关通过要求变换导通与断开时间，能使输入的直流电压变成为矩形脉冲电压。使脉冲电压通过滤波电路来平滑滤波就能取得平

14、稳的直流输出电压。 (a)原理电路 (b)波形图图1-1 开关电源工作原理定义脉冲占空比公式如下： （）上式里，用代表开关的开关重复周期：用代表开关在一个导通和关断期间的导通时间。开关电源直流输出电压和输入电压两者是下面公式里下关系： ()由式（）和式（）可以看出：（1） 如果开关周期确定，变换开关的导通时间，就能使脉冲占空比变化，完成调节输出电压的目的，这个使一定，用变换来完成占空比调节的方发，叫脉冲宽度调节（）。因为脉冲宽度调节式的开关频率一定，输出滤波电路相对来说设计简单，所以式开关电源使用广泛。（2） 若使一定，采取变化开关频率来完成脉冲占空比调节，因此完成输出直流电压稳压的方发法，叫

15、做脉冲频率调制（）。因为开关频率不一定，因此方法的输出滤波电路的设计不容易形成最优化。（3） 在变化的时候，也变化，可以完成脉冲占空比的调节的稳压方罚，叫做脉冲调频调宽方法。在每一种开关电源中，以上的几种脉冲占空比调节方法有广泛使用。 2. 开关电源的组成开关电源是下面四个基本环节构成（如图所示）：（1） 变换器：开关电源的重要构成环节，用来变换功率的。变换器的电路形式分下面几种，第一个是控制波形是方波的变换器；第二个是工作波形是准正弦波的谐振变换器等等。（2）驱动器：是开关信号的放大环节，对来自信号源的开关信号进行放大和整形，可以符合开关的驱动要求。（3）信号源：用来形成控制信号，用它激与自

16、激电路形成，既能是信号，也能是信号与另外的信号。（4）比较放大器：是用来对照并运算给定信号与输出反馈信号，并且控制开关信号的幅值、频率与波形等，经过驱动器控制开关元件的占空比，实现稳定输出电压的目的。除了这个，开关电源另外有副主电路，含有启动电路、过流过压保护、输入滤波、输出采样与功能指示。 图1-2 开关电源的组成框图3. 开关电源的特点开关电源具有以下特点:(1) 工作效率高。调整管的功耗小、效率高，是因为开关电源的功率开关调整管运行在开关状态。(2) 重量轻。因为开关电源去掉了麻烦的电源变压器，所以节约许多漆包线与硅钢片，因此开关电源的重度是其他相同容量线性电源的，开关电源的体型也减小很

17、多。(3) 稳压范围宽。开关电源的交流输入电压在领域内变换时，输出电压的变换到以下。合理设计电路也能令稳压范畴更广，还可以令开关电源有很高频率。(4) 安全可靠。在开关电源中，由于能很便利地设置很多种形式的保护电路，因此当电源负载发生故障的时候，能自己断开电源，它的保护能力就很靠谱。(5) 元件数值小。因为开关电源的工作有很高的频率，平时就有以上，因此滤波元件的数量就能降低很多。(6) 功率很小。1.2.2 开关电源的主要类型 1. 控制方式的分类通过开关电源输出直流电压表达式（）可以得到，通过控制开关管的导通时间，能用来调整输出电压，实现输出稳压的目的。脉冲宽度调制()方法是采取恒频控制，就

18、是开关周期一定，以变换脉冲宽度达到输出稳压的母的。开关器件的开关频率用自激与它激方法实现。 （2）脉冲频率调制式（）脉冲频率调制方法的目的是为了达到输出稳压。通过反馈以控制开关脉冲频率与开关脉冲周期，用来完成调节脉冲占空比，以完成此要求。 （3）脉冲调频调宽式 脉冲调频调宽方法指用反馈调节回路，即可以调节脉冲宽度，还可以调节脉冲开关周期，来完成调节脉冲占空比，就此王城达到输出稳压的要求。 （4）其他方式 如果触发信号通过电源电路里的开关晶体管、高频脉冲变压器组成正反馈环路，实现自激振荡，令开关电源运行，那么此电源叫做自激式开关电源。它激式开关电源必须用到外部振荡器，以出现开关脉冲去调节开关管，

19、令开关电源运行，实现直流电压。它激式电源大都使用专门儿的触发集成电路。2. 连接方式的分类第一种分类方法是以以功率开关管的连接方法分，被分成下面几类：（1）单端正激开关电源；（2）单端反激开关电源；（3）半桥开关电源；（5）全桥开关电源；第二类分类方法是利用功率开关管和供电电源、储能电感的连接方法与定义输出方法分，可分成下面两类：（1）串联开关电源；（2）并联开关电源。 1.2.3 开关电源主要结构 1. 串联结构 串联开关电源工作原理组成结构在下面图。功率开关晶体管串联在输入和输出中间，平长的运行时候，其在开关驱动控制脉冲的影响中周期性地在通和断两者间互相变化，令输入和输出两者周期性地闭或断

20、。输入混乱的直流电压经过功率开关晶体管之后输出是周期性脉冲电压，最后通过滤波能实现平滑的直流输出电压。和功率开关晶体管的脉冲占空比有以下关系，如公式（）所示。输入交流电压与负载电流的变换就会影响输出直流电压的改变，经过输出取样电压和基准电压来对比，误差电压经过放大后，可以变化脉冲调宽电路的脉冲占空比，能实现稳定直流输出电压的要求。串联开关电源里的功率开关管接输入电压与输出电压两者中，所以开关管耐压要求很低。又因为输入电压和输出电压使用一条地线，所以电源输入和输出两者不分开。 图1-3 串联开关电源的原理图 2. 并联结构并联开关电源运行原理结构图。功率开关晶体管和输入电压、输出负载并联，输出电

21、压是 ()如图所示是输出升压型的开关电源，电路中有个储能电感，通过储能电感能使并联电源变化成人们经常使用的变压器耦合并联开关电源。图1-4 并联开关电源的原理图功率开关晶体管和开关变压器初级绕组串联起来，接入电源供电输入端，其在开关脉冲信号的调节下周期性地通或者断开。集电极输出的脉冲电压经过变压器耦合在次级拥有脉冲电压，此脉冲电压通过整流滤波拥有直流输出电压。通过取样电路把取样电压和基准电压来比较，误差电压经过放大之后输出到功率开关晶体管，经过调节的开通或者断开实现调节脉冲占空比的要求，以此稳定直流输出电压。因为使用变压器耦合，结构变压器的初、次级彼此分开，令初级电路地和次级电路地分开，达到次

22、级电路地不带电，运用的时比较安全。还因为变压器耦合，能运用三个次级绕组，在次级实现三个直流输出电压。第2章 开关器件的选择与驱动电力电子器件的特性及其驱动是开关电源电路中关键的问题。对电力电子器件的认识与了解是电源设计与应用的基本知识。 2.1 开关器件的特征和类型 1. 电力电子器件的特征和使用信号的电子元件来比较，开关电源的开关器件拥有下面几个最要特点：电子器件最重要的数据是使用电功率的多少，就是使用电压与电流的本事，使用电功率的能力在毫瓦级与兆瓦级之间。（1）电源中的电子器件大部分运行在开关状态。关断时阻抗比较大，相当是开路状态，电流基本上是零，然而管子两端电压通过外电路决定。导通时（通

23、态）阻抗比较小，相当于短路状态，管压降基本上为零，然而电流通过外电路决定。电力电子器件的动态性能与参数，作为电子器件性能的主要地方。（2）电路中电子器件必须使用信息电子电路调节。在主电路与控制电路两者中，须要使用驱动电路对控制电路的信号来分开变大。（3）在器件通与断开的变化中形成的开通消耗与关断消耗合起来叫做开关消耗，然而通态损耗成为器件功率损耗的主要原因。在这时候开关频率相当来说很高，开关损耗也会慢慢变大，是器件功率损耗的重要影响。以确保不会出现因为损耗消耗的热量使器件温度太高就会坏掉的问题，不但在器件封装上要留意散热的设计，在它运行的时候安装散热器。2. 电源电子器件的系统组成电源电路主要

24、通过控制和驱动电路以及以电力电子器件为中心的主电路组成。控制电路通过系统的运行目的实现控制信号，经过驱动电路来调节主电路里电力电子器件的导通与关断，以实现全部系统的性能。再次保护电路、检测电路也属于控制电路。驱动电路在主电路、控制电路两者中间，使小电压、小电流的控制电路与大电压、大电流的主电路实现电气隔离，利用别的方法像光、磁等传递信号。开关器件大都是三个端子，此中两个接与主电路里，第三端也叫做控制端。器件导通与断开是利用在它控制端与一个主电路两者中间添确定的信号来调节的。3. 电源电子器件的分类凭借器件可以被控制信号来控制的程度，能把它分成下面三类：（1）半控型器件：利用控制信号使它接通不能

25、使它断开的器件称为半控型器件。全控型器件：利用控制信号能控制它接通也能控制它断开。（2）不可控器件：不可以利用控制信号使它接通和断开的器件称为不可控器件，所以不用使用驱动电路。凭借驱动电路接在器件控制端与公共端两者中间信号的性质，能把它分成以下两种类型：（1）电流驱动型：利用在控制端接入与输出电流已完成断开与接通的控制，例如。（2）电压驱动型：利用从控制端与公共端两者中接的压信号就能控制它通断，例如（）。2.2 电力二极管电力二极管的结构与原理简单，运行可信，其中快恢复二极管与肖特基二极管分别使用在中、高频整流与逆变，还有低压高频整流的地方。电力二极管的构造和运行理论和信息电子电路里的二极管相

26、同，是用半导体结为基础，利用结和两端引线还有封装构成。电力二极管与普通二极管的不同之处在于：前者正向导通是须经过比较大的电流，它电流密度相对来说较大，所以额外载流子的注入能力较高，电导调制效应不能不计，遭受的电流变化率较大，所以它其引线与器件本身的电感效应还可能影响较大。1. 电力二级管的基本特性 （1）静态特性电力二极管的静态特性也是伏安特性，在电力二极管遭受的正向电压到一定值，就是门槛电压，正向电流才从此慢慢变大，处于稳定导通状态。与正向电流相应的二极管两头的电压就是它的正向电压降。电力二极管遭到反向电压的时候，仅有很小而数值一定的反向漏电流。（2） 开通过程电力二极管的正向压降首先呈现一

27、个过，之后才慢慢靠近稳态压降，图为开通过程。这里代表二极管压降，代表二极管正向电流，是正向回复时间。电流上升率越快，增长越快。图2-1 开通过程（3）关断过程电力二极管通过很短的时辰才会在获取反向阻断能力，到达截止状态。在断开会出现前很大的反向电流，而且会有明显的反向电压过冲。从 开通过程图，是最大反向电压，是最大反向电流，是反向恢复时间（越低越好）。图2-2 反向恢复过程的电流与电压波形 2. 电力二极管的主要类型 （1）整流二极管：该类二极管经常用在开关频率在以下的整流电路，它反向恢复时间很长，大都在以上，正向电流额定值与反向电流额定值较高，两者都可达到数千安与数千伏以上。 （2）快速二极

28、管：快速二极管简称为（），指恢复过程较短且很快的二极管，尤其指反向恢复过程较短且很快的二极管。此类二极管有一下几个特点，它反向恢复时间比较短（在以下），而且正向压降也小（前后），而它反向耐压大都在以下。 （3）肖特基二极管：此二极管的反向恢复时间较小（），正向恢复过程不会出现较大的电压过冲。在反向耐压很小的状态下，这类二极管的正向压降还较低，显然比快恢复二极管要低。它的开关损耗与正向导通损耗都低于快速二极管，因此效率很高。这类二极管当反向耐压升高时其正向压降就会升高，因此大都使用在低压条件下。2.3 电力场效应晶体管1. 电力场效应晶体管的特点电力场效应晶体管也称电力，电力有以下几个的特性：（

29、1）是利用栅极电压来控制漏极电流；（2）是其驱动电路很简单；（3）是其热稳定性好；（4）是其驱动功率小；（5）是其工作频率高；（6）是其开关速度快。但是因为这种管的电流容量很小，耐压很低，所以其大都使用在功率不低于的电源电子装置。2. 电力的内部结构及其工作原理电力的类型根据导电沟道能分成沟道与沟道，图2-3（a）的内部剖面结构图，图（b）为的电气图形符号图。图2-3 MOSFET的结构图及其电气图形符号电力的工作原理是：在截止状态，漏、源极两者中接正电源，栅、源极间电压是零，基区和漂移区之间产生的结反偏，漏、源极之间没有电流经过；在导通状态，就是大于开启电压与阈值电压时，栅极下区面上的电子浓

30、度会大于空穴浓度，令型半导体反型成型作为反型层，此反型层产生沟道会令结不见，漏极和源极导电。电力的开关时间为，工作频率一般高与，是电力电子器件中最高的。因为电力是场控器件，静态时大概不要输入电流，而在开关过程中必须对输入电容充、放电，因此一般都需要驱动功率。需要的驱动功率的大小随开关频率的大小而改变。由于电力开关频率很高，基本在以上，可以用来作为专用的驱动芯片的理想器件。其中、这两种形式都能运行于以上，相同形式的高压板桥驱动具有完整的保护体系，能很好地使用在半桥拓扑结构、全桥拓扑结构、三相全桥拓扑结构等几个拓扑结构。2.4 绝缘栅双极晶体管电力晶体管（）的特性为电流驱动，可以实现电导调制效应，

31、通流能力比较大，开关速率很小，使用驱动电路复杂；的优点是电压驱动，开关速率很大，输入阻抗较大，热稳定性不错，须要驱动功率小并且驱动电路简单。将这两类器件（与）的优点结合起来，构成了绝缘栅双极晶体管（）。现今已经代替了和一部分的应用，变成小功率电力电子器件的主要器件。1. 绝缘栅极双极晶体管的结构和工作原理绝缘栅极双极晶体管（）是三端器件，是栅极、集电极与发射极，如图。的驱动原理和电力T大致一样，是场控器件，通断是栅、射极电压决定。导通状态：高于开启电压，内产生沟道，给晶体管供应基极电流，导通；关断状态：栅、射极间接入反压或者不接信号，内的沟道就会消失，晶体管的基极电流被切断，关断。()内部组成

32、截面图 （）电气图形符号图2-4 IGBT的结构和电气图形符号 2. 的特点和参数特点（1）开关速度很高，开关损耗很小。（2）电流与电压一样时，安全工作区域很大，而且还有耐脉冲电流冲击的性能。（3）通态压降低于电力，尤其在电流很大的地方。（4）输入阻抗很大，输入性能和电力相似。（5）与和比较，耐压和通流能力有所升高，还维持开关频率很高的性能。3. （）驱动电路（1）栅极驱动模块得选用的栅极驱动模块、不仅具有过流检测和保护功能，而且这两种模块还可以用来驱动类型小于的模块，（2） 驱动模块外围电路断开时，管子的集电极和发射极之间出现的电压上升率高达。太大的能产生很大的位移电流，而且会产生很大的集电

33、极脉冲浪涌电流，容易令发生动态擎住状况。为了让产发生错误形动，应该在栅极接入负偏压。（3）模块与滤波电容的连接与的输入特性类似，两者的输入阻抗都比较高。要是驱动电路没有了电压，的栅极必然失去负偏压，对发射机呈高阻态。这个时候只要有干扰跑到的栅极，那么模块的上、下两管会一起导通。要是模块直接和数千微法的滤波电容相连，就会使滤波电容储存的能量经过模块的上、下管直接释放，会使模块坏掉。4. 功率模块与功率集成电路功率模块是很多器件装在同一个模块里，用来减小设备体积，使可靠性能变大，缩小本钱。对与工作频率高的电路来说，可以在很大程度上缩小线路电感，因此对保护与缓冲电路的使用条件变低了。将器件同逻辑、控

34、制、维护、传感、检查、自诊断等信息电子电路装在一个芯片里，叫做功率集成电路（）。智能功率模块（）就是指更辅助器件同保护和驱动电路的结合，还可以叫做智能。功率集成电路完成了电能与信号的结合，是开关变换电路的理想接口。第3章 电源电路的设计3.1电路的基本组成3.1.1 电路的结构 直流三电压输出开关电路主要由以下几个电路组成：整流电路、开关管电路、稳压电路和输出电路等。3.1.2 电路的工作原理 图所示为直流三电压输出的电源电路：NTCVD95178057812VD902C909C912C903L901C901AC 110/220VC904SC907C906R901R902VD903VT92C9

35、13VT91R903R904R906R907C910C911L行FBTVD901VD955 VD956VD952VD905VT93C956C953R955R956R963RP91R958RP92VT95R962R957R9608V5V25V12V115V65V+45V12VTL431VT94F/A变换电平AVD954图3-1 直流三电压输出的电路原理图 电网输入首先经、组成的共模滤波器，对开关电源和输入供电网路进行双向隔离，以避免开关脉冲通过电网辐射干扰电脑主机和其他电源。为同一磁芯上分段绕制的两组电感，其干扰脉冲磁场方向相反，使对称双线干扰相互抵消。的电感量达，加上分段绕制，使其分布电容极小

36、，因此有较宽的共模抑制频谱。和与的两绕组构成式滤波器，两电容接地点为显示器的信号地，以使信号地为干扰脉冲的零电位点。为了避免连续使用温升过高，在显示器中常用负温度系数热敏电阻作为滤波电容充电的限流电阻。在通电瞬间温度上升，其阻值减小，功耗也减小。3.2 电源电路的分析3.2.1 整流电路的分析 开关电源的初级环节是与组成自激振荡型变换电路，电阻、是的启动偏置电路。电阻与将绕组-的脉冲用正反馈关系接在的基极，令伴着间歇振荡不断接通、断开。在断开时，给次级负载电路供应电压。3.2.2 开关管电路的分析 在电路中有双重作用： （1）在光电耦合器（即）同可调稳压管组成稳压环节。电源的行供电输出过，通过

37、、分压实现取样电压，送到的控制极，输出电压变高时，电流变大，令光电耦合器的发光二极管变亮，再者级光耦器里面三极管、间的内阻变低，的整流电压在三极管的压降变小。的偏置电流变大，导通能力变强，开关管正反馈电路分流变大，超前截止，；令输出电压减小。输出电压变小时，电路动作和上面相反，的振荡脉宽变大，输出电压提高，用来保持输出电压的稳定。 （2）的另一作用是开关管过电流限制。导通电流，在电阻出现和电流是正比的电压降，这个电压降通过、接入的基极。当电流增加到时，电压会有，瞬间导通对正反馈电路分流，令集电极电流变小。要是因为其他的影响导通电流连续变大，导通会令停振。与组成的延迟导通电路，要是电流瞬间变大，

38、将对充电，如果电流达到峰值后还没有充满电，因此不可能导通。这个方法可以避开开机瞬间的冲击电流令误动作。电源中有行逆程同步电路。图中-绕组使用绝缘导线与行输出变压器磁芯旁柱上缠绕一周，使出现感应行逆程脉冲。行逆程时候，他的极性是端正、端负，正脉冲利用令导通，开关管触发导通，能令自激振荡和行频一样。这时，行逆程脉冲也组成开关管激励脉冲的一块。当行输出级发生故障，开关管可能导致轻度激励不够，令它的带负载能力降低。3.2.3 稳压电路的分析（1） 芯片应用 芯片是电子器件里最常见的三端稳压集成电路，输出电压稳定在5伏。此外还有正电压输出的 系列与负电压输出的系列。由名字可以得知，三端分别说这个稳压使得

39、集成电路，就有三条引脚输出，就是输出端、接地端与输入端。其外形与普通的三极管一样， 的标准封装，还有模样的封装。 (2)芯片简介 芯片属于三端正电源稳压电路产品。输出电压稳定在12伏，产品应用非常广泛，涉及到各种稳压电源、数码产品、充电器以及家电领域等。3.2.4 输出电路的分析开关电源次级电路行供电装着两组不同的电压:一组是由整流的电压；另一组是由整流，滤波后输出的电压。在位于低行频显示状态下，行输出级供电是，模式识别电路输出低电平，令、截止。因此截止，两头电压在断开状态，充电电压向行输出级供给。截止，令取样电路分压电阻、断开，取样电路是和、之比设定。微调可使电压精确。在高行频等模式的时候，

40、模式识别电路输出高电平，、都导通。导通，整流的电压和输出端连接，给行扫描供应的供电。与此同时，充电到，使反向截止，只有提供整流电压。为了保证输出电压的稳定，导通，令、和、并联，取样比增大，令保持在的取样控制电压能令稳压系统正常运行。微调，能令电压在范围内变化，能令高行频显示方式下有充足的行幅度。当显示模式不停变化时，开关电源的另外每组输出电压不能有略微的变动，不然就证明、设定位置不当。直流三电压输出开关电源，第一必须在低行频工作方式下整动，让行扫描供电压为，其次调到与状态，调动让行扫描供电为。相同时间里，检查输出电压波动必须是范畴内。第4章 电源电路的故障分析4.1 开关电源的调试维护4.1.

41、1 常用维护方法 1. 短路法液晶显示器的开关电源，利用很多的带光耦合器的直接取样稳压控制电路，当输出电压高时，能利用短路法来判别故障领域。先短路光耦合器的光敏接收管的两引脚，等同于降低了光敏接收管的内阻，检测主电压还是不会变，就证明故障在光耦合器之后电路；反之，故障在光耦合器之前的电路。其中必须特别注意的一点，短路法应该在了解并掌握电路的基础上有针对性地进行，不可以盲目短路以避免将故障领域变大。此外，从安全方面分析，在短路前，首先将负载电路断开。2. 串联灯泡法之所以称为串联灯泡法，既是取下输入回路的熔丝，使一个的灯泡串联在原熔丝两边。当通入交流电后，要是灯泡变亮，就证明电路有短路现象，因灯

42、泡有一定的阻值，就像的灯泡，它阻值大概是，来实现限制电流的目的。如许，一边可以直接利用灯泡的明亮大概判别电路的故障；一边，由于灯泡的限流作用，可能不会立刻烧坏已经短路的电路装备，灯泡的亮度在排开短路故障后会变暗，其次就可以取下灯泡，换上熔丝。3. 输入端串连接入降压变压器法对等待需要维修的电源来说，因为电路已经有问题了，如果直接输入正常的相对高电压，导通之后会在很短的时辰内烧毁电路中的大多部分设备，有可能将会使故障领域变大。这个时候，可以用一个可调变压器，用于电路供给很低的交流电压，其次对故障进行反复的检测，慢慢把电源电压提升至正常值，用来避免在维护故障把故障范围变大，以使维护起来不方便。4.

43、2. 常见故障的处理方法1. 主电源无输出问题首先要检查熔丝是否熔断。若已断，说明电路中有严重的短路现象，应检查向开关管漏极供电的电压是否正常，若无电压，应检查开关管是否被击穿、滤波电容是否漏电或被击穿、整流二极管是否有一只以上被击穿及与二极管并联的电容是否有被击穿现象、消磁电阻是否损坏、电网滤波线圈是否短路、电源线是否短路等。若是熔丝没有断且没有3电压，说明整流滤波前级电路有开路问题，如整流二极管是两只以上开路和滤波线圈、电源线、开关变压器等短路。若整流电路有电压输出，说明整流滤波电路无问题；若是无主直流电压输出，那么问题应在开关振荡电路。例如，开关管开路、启动电路开路等。2. 开机霎时主电

44、压有输出然而马上降低很多或下降到零此故障一般是因保护电路启动或负载电路有短路现象造成的。（1） 检测开关电源输出环节及负载电路有无短路征象。关机，测各输出端电压的对地电阻，如果很小或为零，则应顺藤摸瓜，检查各负载电路的短路性故障，如滤波电容漏电或被击穿、负载集成电路有短路现象等。（2） 检查过压保护电路。在确认负载电路不存在过流现象时，就应检查过压保护电路是否正常，如属于此电路的问题，一般为晶闸管损坏。3. 主电压过高问题每个电源中，都会设有过压保护电路。如果输出电压太高，首先会使过压保护电路行动。此时，可将保护电路断开，测开机瞬间的主电压输出，若测出的电压值比正常的电压值高以上，说明输出电压

45、太高，故障存在电源稳压电路与正反馈振荡电路。首先检测取样电压器、取样电阻、光耦合器及稳压集成电路等的故障。4. 输出电压过低问题实际上，输出电压过低主要由引起稳压控制电路，但还有一些原因会引起，主要有：（1） 开关电源负载出现短路，就像机能不好与变换器短路等。此时，应断开电路的每一个负载，用来区别是开关电源电路还是负载电路出现故障。若断开负载电路时电压输出没有问题，证明是负载太重；若仍不正常，说明主电路有故障。（2） 滤波电容、输出电压端整流二极管失效等，能利用代替法来判别。（3） 开关管的机能不高，可能会导致开关管导通不正常，因此令电源的内阻增加，带负载能力降低。 （4）的滤波电容不好产生电

46、源带负载能力不强，接上负载输出电压也减少了。结论从2016年3月开始，通过我三个月以来的努力，我的毕业论文终于完成了。毕业论文的完成，代表着我的大学生涯即将结束，也为以后找工作做好了一个很好的铺垫。在大学几年的学习中，毕业论文是一个重要的事情，是我们进入社会参加实际项目一次很好的锻炼。更是对大学学习生涯的总结和锻炼自身能力的好机会。跟科研工作一样，要有严谨求实的科学立场。毕业设计有必然的学术和使用价值，可以体现出我们所学专业知识的多少与解决问题的能力。此次的毕业论文是我们从大学毕业生走向以后工作重要的一步。从最初的选择课题，开题报告到分析和调查到完成毕业设计，中间，自己查翻找资料，老师的指导以

47、及和同学的交流，都让我学到很多知识点。本课题设计了一个直流三电压输出开关电源，了解了开关电源技术的发展现状，知道直流三电压输出开关电源系统的结构图，有变换器，输入滤波器，同步电路和检测保护电路四大环节构成。每个变换器可以构成一个独立的可工作电源，用以提供相应的输出。控制单元主要包括一下三个部分：（1）PWM控制电路；（2）反激变换器的控制电路；（3）磁放大器控制电路。本系统的保护电路主要由比较器和D触发器实现，有下面几个保护功能：（1）输入过欠压保护；（2）输出过压和过流保护。在经过我不断地努力学习与研究以及辛教授的细心教导下，我的毕业论文才可以顺利做完，达到了预定的目标。在此过程中我不仅学会

48、到很多课外知识，还锻炼了我分析、解决问题和自己操作能力！谢辞在这里首先感谢母校对我毕业设计的支持和帮助，还要感谢在大学期间所有任课老师的栽培，使我有了完成论文所要求的知识积累。特别要感谢我的毕业设计老师辛伊波老师对我的指导，从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定、开题报告准备及论文稿子中对字句的推敲都用了很大的心血，再次对辛老师表示感谢！感谢和我室友，感谢我的同学们，谢谢你们给予我的帮助！在我的求学生涯中，父母的支持是我最大的动力。父母每隔几天就会打电话问我在学校的情况，非常关心我的身体和学习。我知道他们既想念我，想让我回到他们身边日日陪伴，还期望我能在学校好好学习，好让以后有个好工作让

49、他们放心。现在的我只有努力学习，用成绩来回报父母的付出，是父母宽慰。非常感谢辛老师给我关于毕业设计的建议，使我知道我的毕业设计有很多不足，很多地方需要修改。我听从辛老师的指导和要求进行毕业设计的修改，经过我不懈的努力，毕业设计的初稿已经做出来了。因为毕业设计必须是自己的观点、自己的语言，我反复琢磨怎样使用自己的语言去表达。其间，辛老师给了我很大帮助，刚拿到毕业课题的时候，我不知道从从哪里着手，老师给我讲解了这个课题最主要的问题，是我豁然开朗。其中还包括做论文需要的资料是辛老师给我介绍的，还给我提供了很多课外资料。非常感谢辛老师带给我的建议，在此我要祝愿辛老师身体硬朗、事事如意！参考文献1辛伊波

50、，陈文清.开关电源基础与应用(第二版).西安：西安电子科技大学出版社2009.2张占松,蔡薛三.开关电源的原理与设计.北京：电子工业出版社，2001.3李宣江.开关电源的设计与应用.西安：西安交通大学出版社，2004.4杨素行.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社，2005. 5 王兆安，黄俊，电力电子技术（第4版），北京：机械工业出版社，2005.6张立.现代电力电子技术.北京：科学出版社，2001. 7周志敏，周纪海，开关电源实用技术设计与应用，北京：人民邮电出版社，2005.8赵效敏，开关电源的设计与应用，上海：上海科学普及出版社，1995.9邱关源.电路，西安：高等教育出版

51、社，2006.10童诗白.数字电子技术，北京：高等教育出版社，200511赵修科.开关电源磁性元器件，北京：高等教育出版社，200312张凤言.电子电路基础高性能模拟电路和电流模技术,上海：高等教育出版社出版，200613沙占友.开关电源设计入门与实例解析，北京：中国电力出版社出版，201314王彦朋.开关电源优化设计,北京：中国电力出版社出版，200215高玉萍.实用电源电路设计,北京： 科学出版社出版，2009附录直流三电压输出开关电源设计原理图：NTCVD95178057812VD902C909C912C903L901C901AC 110/220VC904SC907C906R901R90

52、2VD903VT92C913VT91R903R904R906R907C910C911L行FBTVD901VD955 VD956VD952VD905VT93C956C953R955R956R963RP91R958RP92VT95R962R957R9608V5V25V12V115V65V+45V12VTL431VT94F/A变换电平AVD954外文资料翻译1. A switching regulated power supply comprising: (1) power head means for converting an alternating input voltage to a dir

53、ect current output voltage, including an input rectifier and filter having filter capacitors connected to said alternating input voltage, a power transformer having primary and secondary windings, and having its primary winding connected to said input rectifier and filter, an output rectifier and fi

54、lter connected to said power transformer secondary winding, and a pair of power transistors connected between said input rectifier and filter and said power transformer primary winding, and a flux sensing transformer connected to the secondary winding of said power transformer; (2) charge pump means

55、 for equalizing voltage charge on said input rectifier and filter, coupled between said power transformer primary winding and said input rectifier and filter; (3) control means for alternately switching said power transistors; and (4) dymamic flux balancing means for controlling the flux in said power transformer, connected between said flux sensing transformer and said control means; whereby said charge pump means balances the vo