[二年级数学]开关电源修改.docVIP

1 绪论 1.1开关电源的发展现状 开关电源技术属于电力电子技术，它运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电要求。由于其高效节能可带来巨大经济效益，因而引起社会各方面的重视而得到迅速推广。 以AC-DC的变换为例，与传统采用工频变换技术的相控电源相比，采用大功率开关管的高频整流电源，在技术上是一次飞跃，它不但可以方便地得到不同的电压等级，更重要的是甩掉了体大笨重的工频变压器及滤波电感电容。由于采用高频功率变换，使电源装置显著减小了体积和重量，而有可能和设备的主机体积相协调，并且使电性能得到进一步提高。正因为如此，1994年我国原邮电部作出重大决策，要求通信领域推广使用开关电源以取代相控电源。几年来的实践已经证明，这一决策是完全正确的。开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。由于变换效率提高，能耗减少，降低了电源周围环境的室温，改善了工作人员的环境。我国邮电通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的，近两年来出现的电力系统直流操作电源，是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的，它已开始采用开关电源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产品。目前，国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家，形成规模的有十多家。国产开关电源已占据了相当市场，一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有少量开始出口。教育—高精度开关电源。全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动全国普通高等学校促进与电子类学科面向二十一世纪课程体系和课程内容的改革，促进教育也要实现两个转变重要思想的落实，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条全国大学生电子设计竞赛努力与课程体系和课程内容改革密切结合，与培养学生全面素质紧密结合，与理论联系实际学风建设紧密结合。竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，可以全面检验和促进参赛学生的理论素养和工作能力。DC/DC变换器 单端正激变换器是电路比较简单的一种变换器，也是中、小功率电源中较为常用的方式之一。电流型单端正激型电路具有高频率工作条件下应力低，相同规模的电源所用的元器件较少，因其为电流反馈式，因而具有逐脉冲的过流保护功能，电源动态响应快等优点。 ??? 目前，在单端型电路的隔离反馈方式上，常采用的是光电耦合器隔离的方法，随着高端市场对DC/DC电源需求的加大，传统的光耦隔离方式因其局限性并不能满足相应要求。而隔离反馈发生器具有可靠性高，抗辐照能力强等特点，因而在高端电源设计中得到了较为广泛的应用。 D2、D1传递给负载，同时将部分能量储存在储能电感L中。该方案利用高频变压器原副绕组隔离的特点，可方便地实现输入和输出之间电的隔离，而且很容易实现多路输出，但是此方案中的高频变压器磁芯仅工作在B—H曲线的一侧，因而磁利用率和效率都低。 综上所述，采用光耦隔离的主要优点有： 信号单向传输，输入输出完全实现电气隔离； 抗干扰能力较强，在一定时间范围内工作稳定； 隔离耐压高； 灵敏度高，传输效率高； 一起构成的采样、比较、隔离反馈电路形式简单。 其主要缺点有： 光耦在电路实际工作当中，存在耦合效果逐渐衰减的现象，随着工作时间的增加会导致电路的反馈效果下降； DC/DC变换器 推挽型DC—DC变换器主电路如下图所示，是由两个单端正激型DC—DC变换器电路叠加而成，所以它的输出是单个单端正激型DC—DC变换器输出电压的两倍，即 Vin =2qVi /n 式中，Vi为输入电源电压，n为高频变压器的匝数比。由于变压器的一次侧绕组的匝数相等，即N11=N12 ，二次侧两绕组的匝数也相等，即N21=N22，所以，n= N11/N21= N12/N22 。q为晶体管的导通时间TON和周期T之比，不是输出回路中方波脉冲电压的占空比。因为在此电路中，加于输出回路的方波脉冲的周期为T/2，并不是T。为了避免和前文所述的q混淆起见，这里输出回路的方波脉冲的占空比用qn=TON/(T/2)来表示。经这样变换后，其输出电压VO的表示又可写为 VO =qnVi/n 推挽型DC—DC变换器的优缺点： 输出功率比较大 在晶体管导通期间，高频变压器一次侧两绕组的总电压是2倍的输入电源电压(2Vi)，整流电压的幅值等于Vi／n。因此它能获得较大的输出功率。 驱动电路简单 因为此电路的两只功率晶体管的发射