文档介绍：100W开关稳压电源的设计与实现
摘要
本文介绍了开关稳压电源的结构、原理、及设计和制作的过程。整个电路由输入滤波电路、整流电路、开关变换电路、PWM控制与驱动电路、输出滤波电路等部分组成。课题研究了一种PWM(脉冲宽度调制)控制电路,它具有电路较简单,组成元件较少,功耗低,应用广泛等特点。它采用半桥逆变的开关方式,50KHz的开关频率,这样使得变压器的体积大大减小。论文中还详细说明了主电路各部分的设计和控制电路的工作原理,并对其主要参数进行了计算。
关键词
开关电源;脉宽调制;效率;半桥逆变
The Design and Implement of 100 W Switch
Voltage-stabilized Power
Abstract
This paper describe the structure, principle,design and manufacture of the switch
voltage-stabilized whole circuit is consisted of import filter circuit, rectifier circuit,PWM control and drive circuit,exoort filter circuit topic has studied one kind of PWM (pulse width modulation) control circuit, it has the circuit to be simple, components to be few, the power dissipation is low, application widespread and so adopts the switch way is half-bridge invert and its turn-on frequency is 50KHz,caused the volume of the transformer is greatly decreased. This paper introduce the design of all parts of the leading circuit detailedly and the operating principle of the control circuit,and also make some calculation of the main parameters.
Key words
Switching power supply;PWM;efficiency;half-bridge invert
前言
八十年代,国内开关稳压电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少,而且对整机多相指标有良好影响,因此它的应用得到了推广。近年来许多领域,例如电力系统、邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源,并取得了显著效益。究其原因,是新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件(简称五新)不断地出现并应用到开关电源的缘故。五新使开关电源更上一层搂,达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高(简称五高)。有了五高,开关电源就有更强的竞争实力,应用也更为扩大,反过来又遇到更多问题和更实际的要求。这些问题和要求可归纳为以下五个方面:
(l)能否全面贯彻电磁兼容各项标准?
(2)能否大规模稳定生产或快捷单件特殊生产?
(3)能否组建大容量电源?
(4)电气额定值能否更高(如功率因数)或更低(如输出电压)?
(5)能否使外形更加小型化、外形适应使用场所要求?
这五个问题是开关电源能否在更广泛领域应用的关键,是五个挑战(简称五挑战)。把挑战看成开关电源发展的动力和机遇,一向是电源科技工作者的态度。以功率因数为例,AC-DC开关电源或其他电子仪器输入端产生功率因数下降问题,用什么办法来解决?毫无疑问,利用开关电源本身的工作原理来解决开关电源应用中产生的问题是最积极的态度。实践中,用DC-DC开关电源和有源功率因数校正的开关电源,(成本比单机增加20%)成功解决了这个问题。
现在,又进一步发展成单级有功率因数校正的开关电源,(成本只增加5%);在三相升压式单开关整流器中减少谐波方法,有人采用注入六次谐波调脉宽控制,抑制住输入电流的五次谐波,解决了电流谐波畸变率小于100K的要求。这样的事例,不断从近年发表的科研论文中反映出来[1]。
开关电源干扰技术及防止电网污染技术以引起国