高效率開關穩(wěn)壓電源的設計-演示文稿課件

概述1.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展趨勢2.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點3.開關穩(wěn)壓電源的分類4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理5.數(shù)據(jù)的測量6.小結(jié)概述11.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展狀況開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采用功率半導體器件作為開關，通過控制開關晶體管和關斷的時間比率（占空比），調(diào)整輸出電壓，維持輸出穩(wěn)定的一種電源。早在20世紀80年代計算機電源全面實現(xiàn)的開關電源化，率先完成計算機電源換代，進入90年代開關電源已廣泛應用子各種電子、電器設備，程控交換機，通訊、電力監(jiān)測設備電源和控制設備電源之中。1.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展狀況開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采2開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術(shù)領域的應用，推動了高技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)32.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點

優(yōu)點：內(nèi)部功耗小轉(zhuǎn)換效率高；體積小，重量輕；穩(wěn)壓范圍寬，線性調(diào)整率高；濾波效率大為提高，濾波電容的容量和體積大為減?。蝗秉c：存在著較為嚴重的開關噪聲和干擾；電路結(jié)構(gòu)復雜，不便于維修；成本高、可靠性低。

2.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點

優(yōu)點：43.開關電壓的分類開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，也有AC/ACDC/AC如逆變器DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可。但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。

3.開關電壓的分類開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大5DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制方式，ton不變，改變Ts（易產(chǎn)生干擾）。其具體的電路由以下幾類：DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱6（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。（2）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于輸入電壓Ui，極性相同。（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。（4）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電容傳輸。還有Sepic、Zeta電路。（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入7AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為，單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，8

4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關電源是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓。它的輸入端直接將交流電整流變成直流電，再在高頻震蕩電路的作用下，用開關管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感（高頻變壓器）的幫助下，輸出穩(wěn)定的低壓直流電。

以下是其原理框圖

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4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關電源是用通過電路控制開9圖4-1開關控制穩(wěn)壓原理框圖圖4-1開關控制穩(wěn)壓原理框圖10圖4-2降壓型開關穩(wěn)壓電源原理電路圖4-2降壓型開關穩(wěn)壓電源原理電路11

圖4-3基本系統(tǒng)設計框圖

圖4-3基本系統(tǒng)設計框圖125.數(shù)據(jù)的測量條件：R2=1KΩILOAD=1AF=150KHZR2=R1(VOUT/VREF-1)其中VREF=1.23V5.數(shù)據(jù)的測量136.小結(jié)從以上類容介紹可知，現(xiàn)代高頻開關電源技術(shù)所涉及的內(nèi)容是十分復雜與廣泛的，它橫跨三個學科：即微電子學的智能化專用集成電路芯片快速高性能的功率半導體開關器件和磁性器件如變壓器電感器所用磁心材料及繞制工藝等。開關電源已經(jīng)廣泛地應用在國民經(jīng)濟和人類生活的各個領域，將來對開關電源使用的要求越來越嚴格。6.小結(jié)從以上類容介紹可知，現(xiàn)代高頻開關電源技術(shù)所涉及的內(nèi)容14

謝謝謝謝15概述1.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展趨勢2.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點3.開關穩(wěn)壓電源的分類4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理5.數(shù)據(jù)的測量6.小結(jié)概述161.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展狀況開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采用功率半導體器件作為開關，通過控制開關晶體管和關斷的時間比率（占空比），調(diào)整輸出電壓，維持輸出穩(wěn)定的一種電源。早在20世紀80年代計算機電源全面實現(xiàn)的開關電源化，率先完成計算機電源換代，進入90年代開關電源已廣泛應用子各種電子、電器設備，程控交換機，通訊、電力監(jiān)測設備電源和控制設備電源之中。1.開關穩(wěn)壓電源的發(fā)展狀況開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采17開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術(shù)領域的應用，推動了高技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)182.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點

優(yōu)點：內(nèi)部功耗小轉(zhuǎn)換效率高；體積小，重量輕；穩(wěn)壓范圍寬，線性調(diào)整率高；濾波效率大為提高，濾波電容的容量和體積大為減??；缺點：存在著較為嚴重的開關噪聲和干擾；電路結(jié)構(gòu)復雜，不便于維修；成本高、可靠性低。

2.開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點

優(yōu)點：193.開關電壓的分類開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，也有AC/ACDC/AC如逆變器DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可。但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。

3.開關電壓的分類開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大20DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制方式，ton不變，改變Ts（易產(chǎn)生干擾）。其具體的電路由以下幾類：DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱21（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。（2）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于輸入電壓Ui，極性相同。（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。（4）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電容傳輸。還有Sepic、Zeta電路。（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入22AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為，單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，23

4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關電源是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓。它的輸入端直接將交流電整流變成直流電，再在高頻震蕩電路的作用下，用開關管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感（高頻變壓器）的幫助下，輸出穩(wěn)定的低壓直流電。

以下是其原理框圖

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4.開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關電源是用通過電路控制開24圖4-1開關控制穩(wěn)壓原理框圖圖4-1開關控制穩(wěn)壓原理框圖25圖4-2降壓型開關穩(wěn)壓電源原理電路圖4-2降壓型開關穩(wěn)壓電源原理電路26

圖4-3基本系統(tǒng)設計框圖

圖4-3基本系統(tǒng)設計框圖275.數(shù)據(jù)的測量條件：R2=1KΩILOAD=1AF=150KHZR2=R1(VOUT/VREF-1)其中VREF=1.23V5.數(shù)據(jù)的測量286.小結(jié)從以上類容介紹可知，現(xiàn)代高頻開關電源技術(shù)所涉及的內(nèi)