開關(guān)電源外文文獻(xiàn)

開關(guān)電源與電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,電子設(shè)備,有越來越多的人工作以電子設(shè)備、生活越來越密切的關(guān)系。任何電子設(shè)備都離不開可靠供電電源的需求,他們也越來越高。電子設(shè)備的小型化、低成本的光的力量又瘦,小而高效的為發(fā)展方向。傳統(tǒng)的晶體管穩(wěn)壓電源是系列調(diào)整連續(xù)控制線性穩(wěn)壓電源。這種傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源的技術(shù)更加成熟,已經(jīng)有大量的綜合線性穩(wěn)壓電源模塊,有穩(wěn)定的性能好、輸出電壓波動小、運(yùn)行可靠等。但通常需要體積大且沉重的工頻變壓器和體積和重量是大的過濾器。在1950年代,美國國家航空和宇宙航行局的小型化、輕重量為目標(biāo),為火箭攜帶開關(guān)電源的發(fā)展。在近半個世紀(jì)的發(fā)展過程中,開關(guān)電源因其體積小、重量輕、效率高,適用范圍廣,電壓的優(yōu)點(diǎn)在電子、控制、計(jì)算機(jī)等許多領(lǐng)域的電子設(shè)備已得到廣泛應(yīng)用。在1980年代,計(jì)算機(jī)是由所有開關(guān)電源的,第一個完整的計(jì)算機(jī)發(fā)電。整個1990年代,開關(guān)電源在電子、電器、家用電器領(lǐng)域得到廣泛、開關(guān)電源技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展。此外,大規(guī)模集成電路技術(shù),和快速發(fā)展,開關(guān)電源有了質(zhì)的飛躍,提高了高頻大功率產(chǎn)品的、小型化、模塊化的潮流。電源開關(guān)管、PWM控制器和高頻變壓器是不可或缺的組成部分，開關(guān)電源。傳統(tǒng)的開關(guān)電源的一般均采用高頻大功率開關(guān)管的劃分及各銷，如利用PWM（脈寬調(diào)制）集成控制器UC3842+MOSFET是國內(nèi)小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法更流行。自1970年代以來,出現(xiàn)在許多功能完全集成控制電路、開關(guān)電源電路越來越簡化,工作頻率的不斷提高,提高效率,為電力小型化提供更為廣闊的發(fā)展前景。三結(jié)束離線脈沖寬度調(diào)制單片機(jī)頂部（三個交換線）將終端時(shí)，電源開關(guān)MOSFETPWM控制器包在一起，已經(jīng)成為國際關(guān)系的主流，開關(guān)電源IC發(fā)展。采用集成電路設(shè)計(jì)上的開關(guān)電源開關(guān)可使電路簡單、體積進(jìn)一步縮小,成本也明顯降低單片開關(guān)電源有單片集成,最簡外圍電路,最好的性能指標(biāo)、沒有工作頻率變壓器能構(gòu)成一個重要的優(yōu)勢開關(guān)電源等PI（以）。美國公司在電力在1990年代中期,首次推出新高頻開關(guān)電源芯片,被稱為“上開關(guān)電源”的宗旨,以低成本、電路簡單、效率較高。第一代產(chǎn)品于1994年代表TOP100/200系列,第二代產(chǎn)品是IITOPSwitch-1997年問世。以上產(chǎn)品一旦出現(xiàn)較強(qiáng)的生命力和他大大簡化了設(shè)計(jì)的150W以下開關(guān)電源和新產(chǎn)品的開發(fā)為新工作，也、高效、低成本開關(guān)電源和普及推廣創(chuàng)造了良好條件，可廣泛用于儀表、筆記本電腦、移動電話、電視、VCD、DVD、攝錄像機(jī)、手機(jī)電池充電器、功率放大器等領(lǐng)域,并形成各自不同小型化、密度、價(jià)格可以跟線性穩(wěn)壓電源AC/DC電源變換模塊。開關(guān)電源的綜合了今后的發(fā)展方向?qū)⑹侵饕厔?功率密度將越來越大,對工藝的要求將越來越高。在半導(dǎo)體器件和磁性材料,沒有新的突破性的技術(shù)進(jìn)步主要之前可能很難達(dá)到、技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)將是如何提高工作效率和集中在減肥。因此,工藝水平將會在這個位置的電源生產(chǎn)更高。此外，應(yīng)用數(shù)字控制電路是未來的方向發(fā)展的一個開關(guān)電源。在DSP這種信任在速度和抗干擾技術(shù)的不斷提高。至于先進(jìn)控制方法,目前個人覺得沒見過的實(shí)用性方法顯得尤為強(qiáng)烈,也許是流行的數(shù)字控制,會有一些新的控制理論引入開關(guān)電源。（1）技術(shù):用高頻開關(guān)頻率增加、開關(guān)變換器體積也減少,功率密度也大幅提升,動態(tài)響應(yīng)得到改善。小功率直流-直流轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率將上升到兆赫。但是當(dāng)開關(guān)頻率的不斷提高,開關(guān)元件、被動元件損失增加、高頻寄生參數(shù)和高頻電磁干擾（EMI）等新問題也會造成。軟開關(guān)技術(shù):為了提高效率的各種軟開關(guān)變換器,變換技術(shù)的應(yīng)用而生,軟交換技術(shù)的代表是被動與主動的軟開關(guān)技術(shù)主要包括零電壓開關(guān)/零電流開關(guān)(零電壓(ZCS)共振、準(zhǔn)諧振，零電壓零電流脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(零電壓/ZCS-PWM)和零電壓零電流轉(zhuǎn)換過渡脈寬調(diào)制(PWM)/ZCTZVT-技術(shù)等。通過軟開關(guān)技術(shù)可有效降低開關(guān)損耗和開關(guān)應(yīng)力、幫助轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化效率。功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)。目前主要分為PFC技術(shù)被動與主動PFC技術(shù)利用PFC技術(shù)兩大類,PFC技術(shù)可以改善AC-DC轉(zhuǎn)換器件的輸入功率因數(shù),降低電網(wǎng)諧波污染。模塊化技術(shù)。需要模塊化技術(shù)可滿足分布式電源系統(tǒng)的發(fā)展,提高系統(tǒng)的可靠性。低的輸出電壓的技術(shù)。的不斷發(fā)展,半導(dǎo)體制造技術(shù)、微處理器和便攜式電子設(shè)備工作越來越低,這需要未來直流-直流轉(zhuǎn)換器可以提供低輸出電壓適應(yīng)微處理器和供電要求的便攜式電子設(shè)備。開關(guān)電源技術(shù)隨著近些年的發(fā)展已日趨成熟，但是研制大功率、高性能的開關(guān)電源仍是人們不斷努力和追求的目標(biāo)。軟開關(guān)PWM技術(shù)和并聯(lián)均流都是當(dāng)前電力電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，二者結(jié)合可以很好的滿足大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性等方面的要求。論文采用移相全橋ZVSPWMDC/DC變換電路研制了大功率開關(guān)電源，并設(shè)計(jì)出多個電源模塊并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的均流電路。論文重點(diǎn)分析了相關(guān)工作原理，設(shè)計(jì)了電路參數(shù)，并研制成功了樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證。文中研究了移相全橋零電壓PWMDC/DC變換器的工作原理，使用移相控制芯片UC3875設(shè)計(jì)了移相控制電路。探討了實(shí)現(xiàn)滯后臂軟開關(guān)的方法和占空比丟失現(xiàn)象，采用串聯(lián)諧振電感來實(shí)現(xiàn)滯后臂的軟開關(guān)。有效降低了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)的效率。論文中還設(shè)計(jì)了一種新型的IGBT驅(qū)動電路，它具有開關(guān)頻率高、驅(qū)動功率大、結(jié)構(gòu)簡單且具有負(fù)壓關(guān)斷的特點(diǎn)。文中介紹了電源并聯(lián)運(yùn)行的各種均流技術(shù)，對單模塊DC/DC電源和多模塊電源并聯(lián)運(yùn)行進(jìn)行了小信號分析。采用均流控制芯片UC3907設(shè)計(jì)了電源的均流控制電路，使模塊單元具有可并聯(lián)功能，可以實(shí)現(xiàn)多電源模塊并聯(lián)組成更大功率的電源系統(tǒng)。最后給出了原理樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果和兩臺電源并聯(lián)運(yùn)行的效果。新時(shí)代對電源的三大基本要求是：高可靠性、高效率、低電磁干擾。近幾年來，我國開關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)展，采用了有效的均流技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)，理論、研究、生產(chǎn)、應(yīng)用等已經(jīng)有相當(dāng)?shù)某晒鸵?guī)模。中國的電源市場特點(diǎn)經(jīng)過20多年的對外開放和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，具有巨大的發(fā)展?jié)摿涂臻g，世界各發(fā)達(dá)國家都在關(guān)注中國電源市場的發(fā)展。企業(yè)必須堅(jiān)持高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，高質(zhì)量、和國際接軌，這將促進(jìn)電源市場的規(guī)范化，今后的市場競爭將是質(zhì)量的競爭，技術(shù)的競爭，人才的競爭。本課題研制的高頻開關(guān)電源主要用于電鍍(型號：NDF)、充電(型號：NCF)、電化學(xué)(型號：NHF)和勵磁(型號：NLF)。NDF系列高頻開關(guān)電源是專為滿足電鍍工藝要求而精心設(shè)計(jì)制作的，特別適合用作電鍍及印刷電路板電鍍生產(chǎn)線的整流電源。NHF系列高頻開關(guān)電源是專為滿足電解工藝及高純水處理(EDI配套電源)工藝要求而精心設(shè)計(jì)制作的，特別適合用作電解及EDI除鹽配套整流電源。全文共分為六章：第一章主要介紹開關(guān)電源的發(fā)展過程及現(xiàn)狀，闡述了本課題的研究目的、研究意義和研究內(nèi)容。第二章主要介紹軟開關(guān)技術(shù)，對軟開關(guān)Buck電路PWM變換器和移相控制全橋(Full—Bridge，F(xiàn)B)PWM變換器工作過程做了詳細(xì)介紹。第三章討論了電磁兼容重要性，對抗干擾做了詳細(xì)介紹，并從硬件和軟件兩方面提出相應(yīng)抑制干擾措施。第四章主要分析了本課題硬件部分，對開關(guān)電源主電路及保護(hù)電路做了介紹，并對RS485工作電路做了詳細(xì)說明。第五章主要分析了本課題軟件部分，對單臺電源模塊軟件以及監(jiān)控系統(tǒng)軟件做了詳盡說明，并闡述了幾個器件的驅(qū)動程序。第六章對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)，指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善的地方，并對下步工作提了幾個建議。人們在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開發(fā)相關(guān)電力電子器件,邊變頻技術(shù),發(fā)展相互促進(jìn)推動之間切換開關(guān)電源有超過兩年的增長向光、數(shù)字又小又瘦的、噪音低、可靠性高、抗干擾的方向。開關(guān)電源。供應(yīng)可分為AC/DC、DC/DC兩大類，也有AC/DC/AC交流變頻器直流/直流轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外的成熟與規(guī)范化、有用戶認(rèn)可但AC/DC模塊，因?yàn)樽陨淼奶匦宰龅倪^程中模塊化,遇到更復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下兩種類型分別對開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)與性能。開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻率、高可靠性、低能耗、低噪音、抗干擾能力和模塊。因?yàn)楣忾_關(guān)電源,又小又瘦的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行改變,所以高國外各大廠家開關(guān)電源致力于開發(fā)新的高智能化同步整流器,特別是改善二次設(shè)備的裝置，以及鋅鐵氧體的功率損耗（Mn）的材料嗎?通過增加科技創(chuàng)新,提高高頻和較大的磁通密度（Bs）可以獲得高額的小型化磁場下，電容器是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使開關(guān)電源取得了長足的進(jìn)展，雙方在電路。委員會,以確保裝修元件開關(guān)電源的光,又小又瘦的。高頻開關(guān)電源的開關(guān)技術(shù)的傳統(tǒng)PWM（脈寬調(diào)制）必須創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)零電壓ZCS，軟開關(guān)技術(shù)已成為國際關(guān)系的主流開關(guān)電源技術(shù)，能夠大大提高開關(guān)電源的效率。為高可靠性指標(biāo),美國的開關(guān)電源生產(chǎn)者,減少工作電流等措施來降低結(jié)溫設(shè)備,為了減少壓力使產(chǎn)品的可靠性大大提高。模塊化是發(fā)展的總體趨勢,可以使開關(guān)電源模塊的功率器件分布式電源系統(tǒng),可以設(shè)計(jì)成N+1冗余系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)增容平行。根據(jù)開關(guān)電源運(yùn)行噪聲大這一缺點(diǎn),假如把追求高頻噪音會增加它的局部共振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)、高頻率在理論上是可以實(shí)現(xiàn)的,可以降低噪音,但是部分實(shí)際應(yīng)用共振轉(zhuǎn)換技術(shù)還有一個技術(shù)問題,所以在這個地區(qū)還需要進(jìn)行大量的工作,以使該技術(shù)實(shí)用化。電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新,開關(guān)電源行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。加快發(fā)展的開關(guān)電源行業(yè)在中國的發(fā)展,我們必須走路速度的技術(shù)創(chuàng)新之路,結(jié)合中國特色的共同發(fā)展道路,因?yàn)槲覈窠?jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)?；驹砗徒M件的功能根據(jù)開關(guān)電源的控制原理來分類,我們有以下三種工作模式:1） 脈沖寬度調(diào)整式，簡稱調(diào)制PulseWidth脈沖寬度調(diào)制（PWM）的類型、詞的縮寫。其主要特點(diǎn)是固定開關(guān)頻率、脈沖寬度調(diào)節(jié)，通過改變電壓390v,實(shí)現(xiàn)的目的。其核心是脈沖寬度調(diào)制器。開關(guān)周期固定設(shè)計(jì)濾波電路,提供了方便。然而,其缺點(diǎn)是受到限制開關(guān)電源傳導(dǎo)時(shí)間最少的輸出電壓不能廣泛調(diào)節(jié);此外,輸出將假負(fù)載通常（也稱為預(yù)負(fù)荷）,以防止拖動當(dāng)輸出電壓升高。目前，大部分的集成開關(guān)電源采用PWM方式。2） 脈沖頻率調(diào)制方式脈沖頻率調(diào)制（，即PulseFrequency調(diào)制,縮寫為烤瓷）類型。其特點(diǎn)是將通過改變脈沖寬度固定開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)電壓390v,實(shí)現(xiàn)的目的。其核心是脈沖頻率調(diào)制器。電路設(shè)計(jì)使用固定脈寬發(fā)電機(jī)取代脈寬調(diào)制器和使用鋸齒波發(fā)生器電壓?變頻器（例如壓控振蕩器頻率壓控振蕩器的變化）。在電壓穩(wěn)定性的原則是:當(dāng)正和輸出電壓的升高,輸出信號控制器脈沖寬度不變,而周期較長,使正和390v減小,減小。PFM類型的開關(guān)電源輸出電壓的范圍很廣,輸出端不滿足假負(fù)載。PWM方式和途徑調(diào)制波形烤瓷分別載于本許可證圖1（a）,（b）顯示、tp說脈沖寬度（即功率開關(guān)管傳導(dǎo)時(shí)間噸）,T代表周期。它可以容易看出兩者的區(qū)別。但是他們有一些共同點(diǎn)：（1）所有使用時(shí)間比控制（曾經(jīng)）的穩(wěn)壓原理、是否變tp、最后調(diào)整或T脈沖390v。即使采取了不同的方式,但控制目標(biāo),是殊途同歸。（2）當(dāng)負(fù)荷，重量輕,或輸入電壓，分別通過增加高改變脈沖寬度、更高頻率的方法,使輸出電壓保持穩(wěn)定。3）混合調(diào)制方式,是指脈沖寬度、開關(guān)頻率不固定,彼此可以改變,它屬于方式和烤瓷的混合模式PWM（脈寬調(diào)制）。它包含了脈寬調(diào)制器和脈沖頻率調(diào)制器。因?yàn)楹蚑均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，所以占空比的調(diào)整范圍最為廣泛,適合制作輸出電壓的實(shí)驗(yàn)室使用廣泛的可調(diào)整開關(guān)電源。以上三個工作統(tǒng)稱為“時(shí)間比控制”（作為一種控制,從編織的方法。值得注意的是,脈寬調(diào)制器或作為一個獨(dú)立的IC使用（例如UC3842型脈寬調(diào)制器），也可以是綜合在DC/DC變換器（例如LM2576式開關(guān)穩(wěn)壓器集成電路）,還可以集成在AC/DC變換器（例如TOP250型單片機(jī)開關(guān)電源。其中，開關(guān)穩(wěn)壓器屬于直流/直流功率轉(zhuǎn)換器，開關(guān)電源一般用于AC/DC電源轉(zhuǎn)換器。開關(guān)電源的典型結(jié)構(gòu)如圖2所示,其工作原理是:第一效用成粉末整流器和直流滲入,然后通過開關(guān)電路、高頻開關(guān)高頻變壓器低壓脈沖,再經(jīng)過精餾和濾波電路,最后輸出低壓直流電源。與此同時(shí),在部分有一個電路的輸出反饋控制電路,通過控制PWM占空比實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。開關(guān)電源的這四個要素:1） 主電路:交換網(wǎng)絡(luò)輸入,從主電路直流輸出。主要包括輸入濾波器,整流器和過濾、逆變器、和輸出整流和過濾。（1） 輸入過濾器:其效果是電網(wǎng)現(xiàn)有的雜波濾波,也阻礙了雜波反饋機(jī)生產(chǎn)公共電網(wǎng)。（2） 整流器和過濾器:電網(wǎng)直接交流電源,為順利直流整流,下一階段轉(zhuǎn)變。（3） 逆變器:一種高頻交流直流整流后,這是最核心的高頻開關(guān)電源、更高的頻率、體積、重量比的功率輸出和小。（4） 輸出整流器和過濾器:根據(jù)負(fù)載的需求,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。2） 控制電路:一方面,從輸出抽樣方法設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,然后控制逆變器,改變它的頻率和脈沖寬度,達(dá)到輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)測試電路、保護(hù)電路差,提供控制電路,機(jī)器的各種保護(hù)措施。包括輸出反饋電路、采樣電路、脈沖寬度調(diào)制器。3） 檢測和保護(hù)電路:檢測電路有電流檢測,過壓欠壓檢測、欠電壓檢測、過熱檢測等;保護(hù)電路可分