自激式開關(guān)電源設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計論文

摘要洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGEIVPAGE12洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目＿＿自激式開關(guān)電源設(shè)計＿＿2013年3月18日自激式開關(guān)電源設(shè)計摘要電源猶如人體的心臟，是所有電設(shè)備的的動力，但電源卻不像心臟那樣形式單一。因為標(biāo)志電源特性的參數(shù)有功率、電壓、頻率、噪音及帶負載時參數(shù)的變化等，在同一參數(shù)要求下，又有體積。重量、形態(tài)、效率、可靠性等指標(biāo)。人們可按此去“塑造和完美電源，因此電源的形式是極多的。本設(shè)計重點介紹開關(guān)電源的原理和設(shè)計方法。論文主要完成的內(nèi)容有：（1）根據(jù)設(shè)計需要選擇開關(guān)電源電路；（2）設(shè)計輸入整流濾波電路，并確定相關(guān)器件參數(shù)；（3）設(shè)計輸出電路，并確定相關(guān)器件參數(shù)；（4）設(shè)計電壓反饋電路；（5）通過實驗和計算對設(shè)計中的數(shù)據(jù)進行驗證。廣義上說，凡用半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變成為另一形態(tài)的主電路都叫做開關(guān)變換器電路，轉(zhuǎn)變時用自動控制閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護環(huán)節(jié)則稱為開關(guān)電源。開關(guān)電源主要組成部分是DC-DC變換器，因為它是變換的核心，涉及頻率變換。關(guān)鍵詞:開關(guān)電源，可靠性，反饋電路，頻率變換

Self-excitedSwitchingPowerABSTRACTPowerisliketheheartofthehumanbody,isthepowerofallelectricalequipment,butnotlikeheart,formasinglepowersupply.Becausemarkpowercharacteristicparametersarepower,voltage,frequency,noise,andtheloadparameters,suchasthechangeoftheparametersinthesamerequest,andvolume.Weight,shape,efficiency,reliabilityindex.Peoplecanclickheretogoto"shapeandperfectthepowerandthereforeisverymuchintheformofpower.Thisdesignmainlyintroducesprincipleanddesignmethodofswitchingpowersupply.Themaincontentofthepapersare:(1)Chooseswitchingpowersupplycircuitbasedontherequirement;(2)Designinputrectifierfiltercircuitandidentifytherelevantdeviceparameters;(3)Designrectifieroutputandestablishtherelevantdeviceparameters;(4)Designvoltagefeedbackcircuit;(5)Validatedataofthedesigningbyadoptionofexperimentalandcomputations.Inabroadsense,allwithasemiconductorpowerdeviceasaswitch,anewformofpowerwillbetransformedintoanotherformofmaincircuitarecalledswitchconvertercircuit,shiftwhenusingautomaticcontrolclosed-loopstableoutputlinkiscalledswitchingpowersupplyandprotection.SwitchingpowersupplyisthemainpartofDC-DCconverter,becauseitisthecoreofthetransformation,frequencyconversion.KEYWORDS:SwitchingPowerSupply,reliability,feedbackcircuit,frequencytransformation前言目錄前言 1第1章開關(guān)電源基礎(chǔ) 21.1開關(guān)電源功能 21.2開關(guān)電源的結(jié)構(gòu) 21.3開關(guān)電源的工作原理 21.4開關(guān)電源的組成 41.5開關(guān)電源的特點 51.6開關(guān)電源的分類 61.7開關(guān)電源的主要技術(shù)指標(biāo) 12第二章開關(guān)器件 132.1開關(guān)器件概述 132.2開關(guān)器件的分類 132.3二極管 162.3.1開關(guān)二極管 162.3.2穩(wěn)壓二極管 162.3.3.快速恢復(fù)二極管及超快速恢復(fù)二極管 172.4開關(guān)晶體管 182.4.1電力場效應(yīng)晶體管MOSFET 182.4.2絕緣柵雙極晶體管IGBT 20第三章自激式開關(guān)電源 223.1自激式開關(guān)電源的簡介 223.2自激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和保護電路 223.2.1自激式降壓電源的結(jié)構(gòu)和工作原理 223.2.2降壓型電源保護電路 233.2.2降壓型電源保護電路 243.3自激式開關(guān)電源的保護電路總結(jié) 263.3自激電源的優(yōu)化 273.3.1增大降壓比控制 273.3.2自激電源的同步控制 29第4章打印機開關(guān)電源的設(shè)計 334.2打印機開關(guān)電源特點 334.3電路實例分析 34結(jié)論 37謝辭 38參考文獻 39附錄 40外文資料翻譯 41前言開關(guān)電源的原理已經(jīng)應(yīng)用了100多年。然而，隨著開關(guān)電源的磁性元件、開關(guān)器件和整流器三大主要元器件的快速發(fā)展，開關(guān)電源才進入了快速發(fā)展的階段。何謂開關(guān)電源，就是利用半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種電源形態(tài)。在轉(zhuǎn)變時用自動控制閉環(huán)并有保護環(huán)節(jié)穩(wěn)定輸出電壓的裝置。今年來，國內(nèi)直流開關(guān)電源技術(shù)無論是理論研究，還是生產(chǎn)應(yīng)用已有相當(dāng)?shù)某晒鸵?guī)模。高頻、高效、高功率密度、高功率因素、高可靠性、高電氣指標(biāo)等特征，使開關(guān)電源具有更強的競爭力，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。各種開關(guān)電源設(shè)備在用戶、工業(yè)、醫(yī)療、交通、國防領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，取得了顯著地社會效益和經(jīng)濟效益。開關(guān)電源涉及多個學(xué)科，如電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、集成電路技術(shù)、控制理論、變換技術(shù)、電磁材料等，開關(guān)電源是技術(shù)集密性產(chǎn)品，不再是一個普通電源。但是目前用戶對其了解甚少，維護使用方面存在問題較多，因此越來越多開關(guān)電源產(chǎn)品的使用，與多數(shù)用戶對開關(guān)電源的知識缺乏這一矛盾日益突出。所以，快速普及開關(guān)電源的原理知識勢在必行。開關(guān)電源技術(shù)是一門運用半導(dǎo)體功率器件實現(xiàn)電能的高頻率變換，將粗電變換成精電，以滿足供電質(zhì)量要求的技術(shù)。由于在開關(guān)電源中半導(dǎo)體功率器件工作在高頻開關(guān)方式，因此它具有高效率，高功率密度，高可靠性。由于開關(guān)電源的突出優(yōu)點，開關(guān)電源更替線性電源是發(fā)展的必然趨勢。近年來，由于微型計算機的普及，通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，推動了開關(guān)電源技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。自激式開關(guān)電源觸發(fā)開關(guān)管的信號由自激振蕩產(chǎn)生，在一定程度上簡化了電路?；镜淖约な介_關(guān)電源是不隔離式的，輸入電壓經(jīng)開關(guān)管控制后構(gòu)成輸出電壓，輸入與輸出共有負極為公共端。采用不隔離的開關(guān)電源的用電設(shè)備當(dāng)由市電整流輸出時，用電設(shè)備可能接有交流高壓的輸入，因此其應(yīng)用條件和范圍有所限制。第1章標(biāo)題第1章開關(guān)電源基礎(chǔ)1.1開關(guān)電源功能開關(guān)電源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(guān)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。由于變壓器的磁芯大小與他的工作頻率的平方成反比，頻率越高鐵心越小。這樣就可以大大減小變壓器，使電源減輕重量和體積。而且由于它直接控制直流，使這種電源的效率比線性電源高很多。這樣就節(jié)省了能源，因此它受到人們的青睞。開關(guān)電源有好多優(yōu)點，一是穩(wěn)壓范圍寬，在一定范圍內(nèi)輸出電壓與輸入電壓變化無關(guān)，電源可以在80V－240都可以正常工作，是其它方式電源無法比擬的。二是效率高，由于采用開關(guān)震蕩工作方式，熱損耗特別少，發(fā)熱低。三是結(jié)構(gòu)簡單，相對于其它相同功率的電源，開關(guān)電源的體積與重量要少得多。因此，在眾多的電子設(shè)備中，開關(guān)式電源已經(jīng)是相當(dāng)普遍。

它的輸出可分多組抽頭，一般輸出有5V、12V、14V、18V、26V、52V、115V、190V等。電視機、顯示器、打印機等都用的是開關(guān)電源。1.2開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)交流輸入、直流輸出的開關(guān)電源將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，高頻逆變-變壓器-高頻整流電路是開關(guān)電源的核心部分，電路采用的是隔離型直流-直流變流電路。針對不同的功率與輸入電壓，我們可以選取不同的電路。整流電路普遍采用二級管構(gòu)成橋式電路，直流側(cè)采用大電容濾波，電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低，效率比較高。1.3開關(guān)電源的工作原理開關(guān)電源的工作原理可以用圖1-1進行說明。圖中輸入的直流不穩(wěn)定電壓Ui經(jīng)開關(guān)S加至輸出端，S為受控開關(guān)，是一個受開關(guān)脈沖控制的開關(guān)調(diào)整管，若使開關(guān)S按要求改變導(dǎo)通或斷開時間，就能把輸入的直流電壓Ui變成矩形脈沖電壓。這個脈沖電壓經(jīng)濾波電路進行平滑濾波后就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓Uo。(a)電路圖；(b)波形圖圖1-1開關(guān)電源的工作原理為方便分析開關(guān)電源電路，定義脈沖占空比如下：D=(1-1)式中，T表示開關(guān)S的開關(guān)重復(fù)周期；TON表示開關(guān)S在一個開關(guān)周期中的導(dǎo)通時間。開關(guān)電源直流輸出電壓Uo與輸入電壓Ui之間有如下關(guān)系：Uo=UiD(1-2)由式(1-1)和式（1-2）可以看出，若開關(guān)周期T一定，改變開關(guān)S的導(dǎo)通時間TON，即可改變脈沖占空比D，從而達到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。T不變，只改變TON來實現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調(diào)制（PWM）。由于PWM式的開關(guān)頻率固定的，輸出濾波電路比較容易設(shè)計，易實現(xiàn)最優(yōu)化，因此PWM式開關(guān)電源用得比較多。若保持TON不變，利用改變開關(guān)頻率?=1/T實現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)輸出直流電壓Uo穩(wěn)壓的方法，稱做脈沖頻率調(diào)節(jié)（PFM）。由于該方式的開關(guān)頻率不固定，因此輸出濾波電路的設(shè)計不易實現(xiàn)最優(yōu)化。即改變TON,又改變T，實現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖調(diào)頻調(diào)寬方式。在各種開關(guān)電源中，以上三種脈沖占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式均有應(yīng)用。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時，電壓低，電流大；關(guān)斷時，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓?？刂破鞯闹饕康氖潜３州敵鲭妷悍€(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點。1.4開關(guān)電源的組成開關(guān)電源的組成如圖1-2所示。其中DC/DC變換器用以進行功率交換，它是開關(guān)電源的核心部分；驅(qū)動器是開關(guān)信號的放大部分，對來自信號源的開關(guān)信號進行放大和整形，以適應(yīng)開關(guān)管的驅(qū)動要求；信號源產(chǎn)生控制信號，該信號由他激或自激電路產(chǎn)生，可以是PWM信號、PFM信號或其他信號；比較放大器對給定信號和輸出反饋信號進行比較運算，控制開關(guān)信號的幅值、頻率、波形等，通過驅(qū)動器控制開關(guān)器件的占空比，以達到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。除此之外，開關(guān)電源還有輔助電路，包括啟動、過流過壓保護、輸入濾波、輸出采樣、功能指示等電路。圖1-2開關(guān)電源的基本組成DC/DC變換器有多種電路形式，其中控制波形為方波的PWM變換器以及工作波形為準(zhǔn)正弦波的諧振變換器應(yīng)用較為普通。開關(guān)電源與線性電源相比，其輸入的瞬態(tài)變換比較多的表現(xiàn)在輸出端，在提高開關(guān)頻率的同時，由于比較放大器的頻率特性得到改善，開關(guān)電源的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)也能得到改善。開關(guān)電源的負載變換瞬態(tài)響應(yīng)主要由輸出端LC濾波器的特性決定，所以可以通過提高開關(guān)頻率、降低輸出濾波器LC的方法來改善瞬態(tài)響應(yīng)特性。1.5開關(guān)電源的特點開關(guān)電源具有如下特點：（1）效率高。開關(guān)電源的功率開關(guān)調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以調(diào)整管的功耗小，效率高，一般在80%～90%,高的可達90%以上。（2）重量輕。由于開關(guān)電源省掉了笨重的電源變壓器，節(jié)省了大量的漆包線和硅鋼片，從而使重量只有同容量線性電源的1/5,體積也大大縮小了。（3）穩(wěn)壓范圍寬。開關(guān)電源的交流輸入電壓在90～270V內(nèi)變化時，輸出電壓的變化在±2%以下。合理設(shè)計開關(guān)電源電路，還可使穩(wěn)壓范圍更寬，并保證開關(guān)電源的高效率。（4）安全可靠。在開關(guān)電源中，由于可以方便的設(shè)置各種形式的保護電路，因此當(dāng)電源負載出現(xiàn)故障時，能自動切斷電源，保障其功能可靠。（5）功耗小。由于開關(guān)電源的工作頻率高，一般在20kHz以上，因此濾波元件的數(shù)值可以大大減小，從而減小功耗；特別是，由于功率開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，損耗小，不需要采用大面積散熱器，電源溫升低，周圍元件不致因長期工作在高溫環(huán)境而損壞，因此采用開關(guān)電源可以提高整機的可靠性和穩(wěn)定性。1.6開關(guān)電源的分類現(xiàn)在，電子技術(shù)和應(yīng)用迅速的發(fā)展，對電子儀器和設(shè)備的要求是：在性能上，更加安全可靠；在功能上，不斷地增加；在使用上，自動化程度要越來越高；在體積上，要日趨小型化。這使采用具有更多優(yōu)點的開關(guān)穩(wěn)壓電源就顯的更加重要了。所以，開關(guān)穩(wěn)壓電源在計算機、通信、航天、彩色電視機等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮了巨大的作用，這大大促進了開關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展，從事這方面的研究和生產(chǎn)人員也越來越多。圖1-3給出了各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖。常見的開關(guān)穩(wěn)壓電源分類方法有已下幾種：1．按激勵方式劃分（1）它激式它激式開關(guān)電源必須有一個振蕩器，用以產(chǎn)生開關(guān)脈沖來控制開關(guān)管，使開關(guān)電源工作，輸出直流電壓。電路中專設(shè)激勵信號產(chǎn)生的振蕩器，電路形式如圖1-3（c）所示。（2）自激式自激式開關(guān)電源利用電源電路中的開關(guān)晶體管和高頻脈沖變壓器構(gòu)成正反饋電路，來完成自激振蕩，使開關(guān)電源輸出直流電壓。在顯示設(shè)備的PWM式開關(guān)電源中，自激振蕩頻率同步于行頻脈沖，即使在行掃描電路發(fā)生故障時，電源電路仍能維持自激振蕩而有直流輸出電壓。開關(guān)管兼作振蕩器中的振蕩管，電路形式如圖1-3（d）所示2．按調(diào)制方式劃分（1）脈沖調(diào)制型振蕩頻率保持不變，通過改變脈沖寬度來改變和調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，有時通過取樣電路，耦合電路等構(gòu)成反饋閉環(huán)回路，來穩(wěn)定輸出電壓的幅度。（2）頻率調(diào)整型頻率調(diào)整型占空比保持不變，通過改變振蕩器的振蕩頻率來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的幅度。（3）混合型通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通時間的振蕩頻率來完成調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓幅度的目的。3．按開關(guān)管電流的工作方式劃分（1）開關(guān)型用開關(guān)晶體管把直流變成高頻標(biāo)準(zhǔn)方式，電路形式類似于他激式。（2）諧振型開關(guān)晶體管與LC諧振回路將直流變成標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，電路形式類似于自激式。4．按開關(guān)晶體管的類型劃分（1）晶體管型采用晶體管作為開關(guān)管，電路形式如圖1-3（b）所示。（2）可控硅型采用可控硅作為開關(guān)管，這種電路的特點是直接輸交流電，不需要一次整流部分，其電路形式如圖1-3（g）所示。5．按儲能電感與負載的連接方式劃分（1）串聯(lián)型儲能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間，電路形式如圖1-3（a）所示。（2）并聯(lián)型儲能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間，電路形式如圖1-3（b）所示。6．按晶體管的連接方式劃分（1）單端式僅使用一個晶體管作為電路中的開關(guān)管，這種電路的特點是價格低，電路結(jié)構(gòu)簡單，但輸出功率不能提高，其電路形式如圖1-3（a）（b）（c）。（2）推挽式使用兩個開關(guān)晶體管，將其連接成推挽功率放大器形式，這種電路的特點是開關(guān)變壓器必須是有中心抽頭，電路形式如圖1-3（I）所示（3）半橋式使用兩個開關(guān)晶體管，將其連接成半橋的形式，它的特點是適應(yīng)于輸入電壓較高的場合，其電路形式如圖1-3（m）所示。（4）全橋式使用四個開關(guān)晶體管，將其連接成全橋的形式，它的特點是輸出功率較大，其電路形式如圖1-3（h）所示。7．按輸入與輸出電壓大小劃分（1）升壓式輸出電壓比輸入電壓高，實際就是并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。（2）降壓式輸出電壓比輸入電壓低，實際就是串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。8．按工作方式劃分（1）可控整流型所謂可控整流型開關(guān)穩(wěn)壓電源，是指采用可控硅整流元件作為調(diào)整開關(guān)管，可由交流市電電網(wǎng)直接供電，在可工作的半波內(nèi)，截去正弦曲線的前一部分，這一部分所占角度稱為截止角，導(dǎo)通的正弦曲線后一部分稱為導(dǎo)通角，依靠調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的大小，可達到調(diào)整輸出電壓和穩(wěn)定輸出電壓的目的，其電路形式如圖1-3（f）所示。（2）斬波型斬波型開關(guān)穩(wěn)壓電源是指直流供電，輸入直流電壓加到開關(guān)電路上，在開關(guān)電路的輸出端得到單相的脈動直流，經(jīng)過濾波得到與輸入電壓不同的穩(wěn)定的直流輸出電壓。電路還從輸出電壓取樣，經(jīng)過比較、放大，控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號，用以控制調(diào)整開關(guān)的導(dǎo)通時間和截止時間的長短和開關(guān)的工作頻率，最后達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，電路的過壓保護電路也是依據(jù)這一部分所提供的取樣信號來進行工作的，斬波型電路形式如圖1-3（e）所示。（3）隔離型這種形式的開關(guān)電源是在輸入回路與逆變電路之間，經(jīng)過高頻變壓器，利用磁場的變化實現(xiàn)能量傳遞，沒有電流間的之間流通，隔離型開關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電，經(jīng)過開關(guān)電路將直流電變成頻率很高的交流電，再經(jīng)變壓器隔離、變壓，然后經(jīng)整流器整流，最后就可以得到新的、極性和數(shù)值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣，經(jīng)放大后反饋至開關(guān)控制端，控制驅(qū)動電路的工作，最后達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，這種形式的開關(guān)穩(wěn)壓電源在實際中應(yīng)用的最為廣泛。9．按電路結(jié)構(gòu)劃分（1）散件式整個開關(guān)穩(wěn)壓電源電路都是采用分立式元器件組成的，它的電路形式較為復(fù)雜，可靠性較差。（2）集成電路式整個開關(guān)穩(wěn)壓電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的，這種集成電路通常為厚膜電路。有的厚膜集成電路包括開關(guān)晶體管，有的則不包括開關(guān)晶體管。這種電源的特點是電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、可靠性高。彩色電視機中常采用這種開關(guān)電源。10．按電路的輸出取樣樣式分類（1）直接輸出取樣開關(guān)電源直接輸出取樣開關(guān)電源在光電耦合器尚未應(yīng)用時，主要在串聯(lián)開關(guān)電源上使用；在光電耦合器應(yīng)用后，開始在變壓器耦合并聯(lián)開關(guān)電源上使用。（2）間接輸出取樣開關(guān)電源間接輸出取樣方式輸出電壓的變化須經(jīng)開關(guān)變壓器磁耦合才能反映到取樣繞組兩端，所以穩(wěn)壓速度低，并且這種開關(guān)電源不能空載檢修，檢修時須在輸出端接替代負載。以上五花八門的開關(guān)穩(wěn)壓電源都是站在不同的角度，已開關(guān)穩(wěn)壓電源不同的特點命名的。圖1-3示出開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖。盡管電路的激勵方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲能電感的連接方式、開關(guān)管的器件種類以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu)各不相同，但是它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源這兩大類。圖1-3各種開關(guān)電源原理圖（a）-(c)圖1-3各種開關(guān)電源原理圖（d）-(n)1.7開關(guān)電源的主要技術(shù)指標(biāo)開關(guān)電源有以下主要技術(shù)指標(biāo)。（1）輸入電壓變化范圍：當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸入電壓發(fā)生變化時，使輸出電壓保持不變的輸入電壓的變化范圍。這個范圍越寬，表示電源適應(yīng)外界電壓變化的能力越強，電源使用范圍越寬。它和電源的誤差放大、反饋調(diào)節(jié)電路的增益以及占空比調(diào)節(jié)范圍有關(guān)。目前開關(guān)電源的輸入電壓變化范圍已達到90～270V，可以省去許多電器中的110V/220V轉(zhuǎn)換開關(guān)。（2）輸出內(nèi)阻Ro:輸出電壓的變化量ΔUo與輸出電流的變化量ΔIo的比值。這個比值越小，表示電源輸出電壓隨負載電流的變化越小，穩(wěn)定性越好。（3）效率η：電源輸出功率Po與輸入功率Pi的比值。這個比值越高，開關(guān)電源的體積越小，同時可靠性也越高。目前開關(guān)電源的效率可達到90%以上。（4）輸出紋波電壓：由于開關(guān)電源的穩(wěn)壓過程是一個不斷反饋調(diào)節(jié)的過程，因此在輸出的直流電壓Uo上會出現(xiàn)一個疊加的波動的紋波電壓，即輸出紋波電壓。這個電壓值越小，表示電源的輸出性能越好。這個參數(shù)的表示有兩種方法：一是輸出紋波電壓有效值；二是輸出紋波電壓的峰峰值Upp。（5）輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：由于電源的輸出電壓只和基準(zhǔn)電壓與輸出取樣電路的元器件參數(shù)有關(guān)，因此，輸出電壓調(diào)節(jié)范圍反應(yīng)在線性電源上時穩(wěn)壓調(diào)整管集電極電流的變化范圍。（6）輸出電壓穩(wěn)定性：輸出電壓隨負載變化而變化的特性，這個變化量越小越好。它主要和反饋調(diào)節(jié)回路的增益及頻響特性有關(guān)。反饋調(diào)節(jié)回路增益越高，基準(zhǔn)電壓UE越穩(wěn)定，輸出電壓Uo的穩(wěn)定性越好。（7）輸出功率Po：電源能輸出給負載的最大功率，它和負載功率有關(guān)。為了保證電源安全，要求輸出功率有20%～50%的裕量。REF_Ref168484390\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤！未找到引用源。PAGE6PAGE38第二章自激式開關(guān)電源元器件的選用2.1開關(guān)器件概述開關(guān)器件的特性及其驅(qū)動是開關(guān)電源電路中關(guān)鍵的問題。對開關(guān)器件的認識和了解是電路設(shè)計和使用的基本知識。開關(guān)器件的五個特征同處理信息的電子器件相比，開關(guān)電源的電子器件具有以下特征：(1)能處理電功率的大小，即承受電壓和電流的能力是開關(guān)器件最重要的參數(shù)，其處理電功率的能力小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多遠大于處理信息的電子器件。(2)開關(guān)器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩端電壓由外電路決定。(3)開關(guān)器件的動態(tài)特性也是很重要的方面，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關(guān)來代替實際開關(guān)。(4)電路中的開關(guān)器件往往需要由信息電子電路來控制。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進行放大，這就是開關(guān)器件的驅(qū)動電路。(5)為保證不致于因損耗散發(fā)的熱量導(dǎo)致開關(guān)器件溫度過高而損壞，不僅在開關(guān)器件封裝上講究散熱設(shè)計，在其工作時一般都要安裝散熱器。導(dǎo)通時，器件上有一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時，開關(guān)器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過；形成斷態(tài)損耗時，在開關(guān)器件開通或關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生開通損耗和關(guān)斷損耗，總稱開關(guān)損耗。對某些器件來講，驅(qū)動電路向其注入的功率也是造成開關(guān)器件發(fā)熱的原因之一。2.2自激式開關(guān)電源元器件的選用無論那一種變換器，用的是那一種結(jié)構(gòu)形式的開關(guān)電源，所使用的元器件都是開關(guān)晶體管、電阻、電容、電感及磁性材料等。選用好元器件，是決定開關(guān)電源質(zhì)量的關(guān)鍵。往往設(shè)計的開關(guān)電源在試驗室中式成功的，一到生產(chǎn)線上進行規(guī)模生產(chǎn)時，就會出現(xiàn)各種問題。當(dāng)然，有設(shè)計方面的，有工藝方面的，還有焊接方面的，但多數(shù)是元器件選用問題。元器件本身質(zhì)量的差異是影響開關(guān)電源質(zhì)量的一個重要原因。開關(guān)器件的特征：同處理信息的電子器件相比，開關(guān)電源的電子器件具有以下特征：(1)能處理電功率的大小，即承受電壓和電流的能力是開關(guān)器件最重要的參數(shù)，其處理電功率的能力小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多遠大于處理信息的電子器件。(2)開關(guān)器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩端電壓由外電路決定。(3)開關(guān)器件的動態(tài)特性也是很重要的方面，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關(guān)來代替實際開關(guān)。(4)電路中的開關(guān)器件往往需要由信息電子電路來控制。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進行放大，這就是開關(guān)器件的驅(qū)動電路。(5)為保證不致于因損耗散發(fā)的熱量導(dǎo)致開關(guān)器件溫度過高而損壞，不僅在開關(guān)器件封裝上講究散熱設(shè)計，在其工作時一般都要安裝散熱器。導(dǎo)通時，器件上有一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時，開關(guān)器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過；形成斷態(tài)損耗時，在開關(guān)器件開通或關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生開通損耗和關(guān)斷損耗，總稱開關(guān)損耗。對某些器件來講，驅(qū)動電路向其注入的功率也是造成開關(guān)器件發(fā)熱的原因之一。2.3開關(guān)器件的分類一、半控制型功率電子開關(guān)器件

半控制型功率電子開關(guān)器件主要有普通晶閘管及其派生器件。普通晶閘管具有可控的單向?qū)щ娦裕床坏哂幸话愣O管的單向?qū)щ姷恼髯饔?，而且還可以對導(dǎo)通電流進行控制。單向晶閘管是pnpn四層結(jié)構(gòu)，形成三個pn結(jié)，具有三個外電極?？傻刃閜np、npn兩個晶體管組成的復(fù)合管。目前的制造容量為：12kv/1ka和6.5kv/4ka。

光控晶閘管是通過光信號控制晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的器件，它具有很強的抗干擾能力、良好的高壓絕緣性能和較高的瞬時過電壓承受能力，因而被廣泛地應(yīng)用于高壓直流輸電（hvdc）、靜止無功補償（svc）等領(lǐng)域。目前容量水平為8kv/3.6ka。

非對稱晶閘管是一種正、反相電壓耐量不對稱的晶閘管，而逆導(dǎo)晶閘管是非對稱晶閘管的一種特例，是將晶閘管反并聯(lián)一個二極管制作在同一管芯上的功率集成器件。于普通晶閘管相比，它具有關(guān)斷時間短、正相壓降小、額定結(jié)溫高、高溫特性好等優(yōu)點。主要運用于逆變器和整流器中。目前的容量制造水平3kv/0.9ka。

二、全控型功率電力開關(guān)器件

全控型功率電力開關(guān)器件有如下幾種產(chǎn)品：

1、門極可關(guān)斷晶閘管（gto）。1964年美國第一次試驗成功了0.5kv/0.01ka的gto。因容量較小，當(dāng)時只用于汽車點火裝置和電視機行掃描電路。20世紀(jì)70年代后期gto的研制取得了重大突破。相繼研制出1.3kv/0.6ka；2.5kv/1ka；4.5kv/2.4ka的產(chǎn)品。目前已達到9kv/2.5ka/0.8khz和6kv/6ka/1khz的水平。gto有對稱、非對稱和逆向?qū)ㄈN類型。主要運用于中等容量的牽引驅(qū)動中。目前各類自關(guān)斷開關(guān)器件中g(shù)to容量最大。它還在高壓領(lǐng)域占有一席之地。

2、大功率晶體管（gtr）。gtr是一種電流控制的雙極雙結(jié)電子開關(guān)器件（又稱大林頓三極管），生產(chǎn)于上世紀(jì)70年代。其額定值已達：1.8kv/0.8ka/2khz，1.4kv/0.6ka/5khz；0.6kv/0.3ka/100khz;它既具有晶體管的固有特性，又增大了功率容量。其優(yōu)點是它組成的電路靈活、成熟、開關(guān)頻率較高。在電源、電機控制、通用逆變器等中等容量、中等頻率的電路中應(yīng)用廣泛。gtr的缺點是驅(qū)動電流較大，耐浪涌電流的能力差。易受二次擊穿而損壞。正逐步被mosfet和igb所代替。

3、功率場效應(yīng)管（功率mosfet）。功率場效應(yīng)管是一種電壓控制型單極晶體管。它是通過柵極電壓來控制漏極電流的。因而它的一個顯著特點是驅(qū)動電路簡單、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高（100khz）、為所有功率電子開關(guān)器件中頻率之最。因而最適合應(yīng)用于開關(guān)電源、高頻感應(yīng)加熱器等高頻場合。其缺點是電流容量較小、耐壓低、通態(tài)壓降大。目前制造水平在1kv/0.02ka/2000khz和0.06kv/0.2ka/2000khz。

三、復(fù)合型功率電力開關(guān)器件

1、絕緣門極雙極型晶體管（igbt）。igbt是美國ce公司和rca公司于1983年首先研制的。igbt集grt通態(tài)壓降小、載流密度大、耐壓高和功率mosfet驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點于一身。igbt的開關(guān)速度低于功率mosfet；卻高于gtr；通態(tài)壓降同gtr相近，但比功率mosfet低的多；電流、電壓等級與gtr接近，而比功率mosfet高。目前其生產(chǎn)水平已達到4.5kv/1ka。ir公司已生產(chǎn)出開關(guān)頻率達150khz的warp系列。igbt近年來被廣泛地應(yīng)用于中等功率容量（600v以上）的ups開關(guān)電源及交流電機控制用pwm逆變器中。并正逐步替代gtr成為功率開關(guān)器件的核心元件。

2、mos控制晶閘管（mct）。mct最早是美國ce公司研制的，是由mosfet與晶閘管復(fù)合而成的新型器件，每個mct器件由成千上萬的mct元件組成。而每個元件又是由一個pnpn和一個控制mct關(guān)斷的mosfet組成。mct工作于超擎住狀態(tài)，是一個真正的pnpn器件，其通態(tài)電阻低于其它場效應(yīng)器件。mct既具有功率mosfet輸入阻抗高、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快的特點、又兼有晶閘管高電壓、大電流、低壓降的優(yōu)點。目前已制造出阻斷電壓高達4kv以上的mct，在25a/1kv的串聯(lián)諧振器交換器中得到使用。

四、功率集成電路（pic）

1、pic是功率電子開關(guān)器件技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。是機電一體化的關(guān)鍵接口元件。將功率器件及其驅(qū)動電路、保護電路、接口電路等外圍電路集成在一個或幾個芯片上就制成了pic。功率集成電路可分為高壓功率集成電路（hvic）智能功率集成電路（spic）和智能功率模塊（ipm）。2、hvic是多個高壓器件與低壓模擬器件或邏輯電路在單片上的集成。由于它的功率器件是橫向的，電流容量較小、而控制電路的電流密度較大，故大多數(shù)用于小型電機驅(qū)動，平板顯示驅(qū)動及長途電話通信電路等高電壓、小電流場合。3、spic是由一個或幾個縱向結(jié)構(gòu)的功率器件與控制和保護電路集成而成。電流容量大而耐壓能力差，適合作為電機驅(qū)動，汽車功率開關(guān)及調(diào)壓等。4、ipm除了集成功率器件和驅(qū)動電流外，還集成了過電壓過電流過熱等故障監(jiān)測電路?？鞂⒈O(jiān)測信號傳給cpu以保證ipm自身安全。目前ipm中的功率器件一般由igbt充當(dāng)。ipm體積小、可靠性高、使用方便。主要運用于交流電機控制和家用電器。已有400v/55kw/20khz的ipm得到應(yīng)用。2.5二極管二極管在電子電路中用得較多，功能各異。從結(jié)構(gòu)上來分，有點接觸型和面接觸型二極管。面接觸型二極管的工作電流比較大，發(fā)熱比較厲害，它的最高工作溫度不允許超過100℃。按照功能來分，有快速恢復(fù)及超快速恢復(fù)二極管，有整流二極管、穩(wěn)壓二極管及開關(guān)二極管等。以下介紹幾種二極管的特點及檢測方法。2.5.1開關(guān)二極管開關(guān)管用在高速運行的電子電路中，起信號傳輸作用，在模擬電路中起作鉗位抑制作用。高速開關(guān)硅二極管是高頻開關(guān)電源中的一個主要器件，這種二極管具有良好的高頻開關(guān)特性。它的反向恢復(fù)時間trr只有幾納秒，而且體積小，價格低。在開關(guān)電源的過壓保護、反饋控制系統(tǒng)中常用到硅二極管，如1N4148、1N4448。硅二極管的主要技術(shù)指標(biāo)是：(1)最高反向工作電壓VRM和反向擊穿電壓VBR：這兩個參數(shù)越大越好。(2)最大管壓降VFM：小于0.8V。(3)最大工作電流Id：大于150mA。(4)反向恢復(fù)時間trr：小于10ns。2.5.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管（ZenerDiod），具有單向?qū)щ娦?，它工作在電壓反向擊穿狀態(tài)。當(dāng)反向電壓達到并超過穩(wěn)定電壓時，反向電流突然增大，而二極管兩端的電壓恒定，這就叫做穩(wěn)壓。它在電子電路中用作過壓保護、電平轉(zhuǎn)換，也可用來提供基準(zhǔn)電壓。1．穩(wěn)壓二極管的分類穩(wěn)壓二極管分低壓和高壓兩種。穩(wěn)壓值低于40V的叫做低壓穩(wěn)壓二極管；高于200V的叫做高壓穩(wěn)壓二極管?，F(xiàn)在市面上從2.4V到200V，各種型號規(guī)格齊全。穩(wěn)壓管的直徑一般只有2mm，長度為4mm。它的穩(wěn)壓性能好，體積小，價格便宜。穩(wěn)壓二極管從材料上分為N型和P型兩種。選用穩(wěn)壓二極管的原則是：第一，注意穩(wěn)定電壓的標(biāo)稱值；第二，注意電壓的溫度系數(shù)。2．穩(wěn)壓二極管的用途穩(wěn)壓二極管具有以下幾個作用：第一，對漏極和源極經(jīng)行鉗位保護；第二，起到加速開關(guān)管導(dǎo)通的作用；第三，在開關(guān)電源中常用高壓穩(wěn)壓二極管代替瞬態(tài)電壓抑制器TVS對初級回路產(chǎn)生的尖峰電壓進行鉗位；第四，在晶體管反饋回路中，常常在晶體管的發(fā)射極串聯(lián)一只穩(wěn)壓管作電壓負反饋，提高放大電路的穩(wěn)定性。3．穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)如下：①穩(wěn)定電壓VZ。設(shè)計人員根據(jù)需要選用。②穩(wěn)定電流IE。③溫度系數(shù)。溫度越高，穩(wěn)壓誤差越大。2.5.3.快速恢復(fù)二極管及超快速恢復(fù)二極管快速恢復(fù)二極管（FastRecoveryDiod）和超快速恢復(fù)二極管（SuperfastRecoveryDiod，SRD）時很多電子設(shè)備中常用的器件，在開關(guān)電源中也經(jīng)常用到。這兩種二極管具有開關(guān)特性好、耐壓高、正向電流大、體積小等優(yōu)點，在電子鎮(zhèn)流器、不間斷電源、變頻電源、高頻微波爐等設(shè)備中常用在整流、續(xù)流、限流等電路中。1．超快速恢復(fù)二極管的性能特點①反向恢復(fù)時間trr：通過二極管的電流由零點正向轉(zhuǎn)反向后，再由反向轉(zhuǎn)換到規(guī)定值的時間。②平均整流電流Id：這時選用二極管的又一個主要指標(biāo)。一般來說，選用管子的整流電流時設(shè)計輸出電流的3倍以上。③恢復(fù)和快速恢復(fù)二極管有3種結(jié)構(gòu)，即單管、共陰對管和共陽對管。所謂共陰、共陽是指兩只二極管接法不同。2．檢測方法及選用原則①檢測方法：利用萬用表的電阻檔或數(shù)字萬用表的二極管檢測檔，能夠檢查二極管的單向?qū)щ娦?，并測出正向?qū)▔航?；用兆歐表能測出反向擊穿電壓。一般正向電阻為6，反向電阻為無窮大，可從讀出的負載電壓計算出正向?qū)▔航?。②選用原則：超快速恢復(fù)二極管在開關(guān)電源中可作為阻塞二極管和次級輸出電壓的整流管。超快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間在20～50ns之間；整流電流Id為最大輸出電流IOM的3倍以上，即Id>3IOM；最高反向工作電壓VRM為最大反向峰值電壓V(BR)S的2倍以上，即VRM>2V(BR)S。2.6開關(guān)晶體管2.6.1電力場效應(yīng)晶體管MOSFETMOSFET分P溝道耗盡型、P溝道增強型、N溝道耗盡型和N溝道增強型4種類型。增強型MOSFET具有應(yīng)用方便的“常閉”特性（即驅(qū)動信號為零時，輸出電流等于零）。在開關(guān)電源中，用作開關(guān)功率管的MOSFET幾乎全部都是N溝道增強型器件。這時因為MOSFET是一種依靠多數(shù)載流子工作的單極型器件，不存在二次擊穿和少數(shù)載流子的儲存時間問題，所以具有較大的安全工作區(qū)、良好的散熱穩(wěn)定性和非?？斓拈_關(guān)速度。MOSFET在大功率開關(guān)電源中用作開關(guān)，比雙極型功率晶體管具有明顯的優(yōu)勢。所有類型的有源功率因數(shù)校正器都是為驅(qū)動功率MOSFET而設(shè)計的，所以說，用作開關(guān)的MOSFET是任何雙極型功率晶體管所不能替代的。(a)N溝道內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖；(b)電氣圖形符號圖2-1電力MOSFET的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號1.MOSFET的主要特點MOSFET是一種依靠多數(shù)載流子工作的典型場控制器件。由于它沒有少數(shù)載流子的存儲效應(yīng)，所以它適用于100~200MHz的高頻場合，從而可以采用小型化和超小型化的磁性元件和電容器。MOSFET具有負的電流溫度系數(shù)，可以避免熱不穩(wěn)定性和二次擊穿，適合在大功率和大電流條件下應(yīng)用。MOSFET從驅(qū)動模式上來分，屬于電壓控制器件，驅(qū)動電路設(shè)計比較簡單，驅(qū)動功率甚微，在啟動或穩(wěn)定工作條件下的峰值電流要比采用雙極型功率晶體管小得多。MOSFET中大多數(shù)集成有阻尼二極管，而雙極型功率晶體管中大多沒有內(nèi)裝阻尼二極管。MOSFET對系數(shù)的可靠性與安全性的影響并不像雙極型晶體管那樣重要。MOSFET的主要缺點是導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）較大，而且具有正溫度系數(shù)，用在大電流開關(guān)狀態(tài)時，導(dǎo)通損耗較大，開啟門限電壓VGS(th)較高（一般為2~4V），要求驅(qū)動變壓器繞組的匝數(shù)比采用雙極型晶體管多1倍以上。2.MOSFET的驅(qū)動電路MOSFET的驅(qū)動電路如圖2-2和圖2-3所示。圖2-2加速TR關(guān)斷驅(qū)動電路在圖2-2中，NS為脈沖變壓器次級驅(qū)動繞組，R是MOSFET的柵極限流電阻。齊納二極管DW1，DW2反向串接在一起，用于對VT的柵—漏極進行鉗位，放置驅(qū)動電壓VGS過高而使VT幾串。R的阻值一般為60~200Ω。盡管MOSFET的輸入阻抗很高，但仍會產(chǎn)生充電電流。R值小，則開關(guān)速度高，只要柵極的驅(qū)動電壓一撤銷，就會立刻截止。圖2-3所示是加速漏極電流跌落時間、有利于零功率控制的電路。當(dāng)MOSFET的柵極驅(qū)動電壓突然降到門限電壓時，MOSFET由導(dǎo)通突變?yōu)榻刂梗龢O管BC557加速了ID的跌落，為MOSFET起到加速作用。圖2-3功率驅(qū)動電路2.6.2絕緣柵雙極晶體管IGBT絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種大電流密度、高電壓激勵的場控制器件，是高壓、高速新型大功率器件。它的耐壓能力為600～1800V，電流容量為100～400A，關(guān)斷時間低至0.2μs，在開關(guān)電源中作功率開關(guān)用，具有MOSFET與之不可比擬的優(yōu)點。IGBT的主要特點是：①電流密度大，是MOSFET的10倍以上。②輸入阻抗高，柵極驅(qū)動功率小，驅(qū)動電路簡單。③低導(dǎo)通電阻。IGBT的導(dǎo)通電阻只有MOSFET的10%。④擊穿電壓高，安全工作區(qū)大，在受到較大瞬態(tài)功率沖擊時不會損壞。⑤開關(guān)速度快，關(guān)斷時間短。耐壓為1kV的IGBT的關(guān)斷時間為1.2μs，600V的產(chǎn)品的關(guān)斷時間僅為0.2μs。圖2-4IGBT的圖形符號上述這些特征克服了MOSFET的一些缺陷，即在大功率、高電壓、大電流條件下工作時導(dǎo)通電阻大、器件發(fā)熱嚴(yán)重、輸出功率下降、電源效率低下的弊病。有關(guān)IGBT的圖形符號見圖2-4。結(jié)論第三章自激式開關(guān)電源3.1自激式開關(guān)電源的簡介自激式開關(guān)電源價格低廉，電路簡單，目前仍有較多的電子設(shè)備采用此類電源完成多種電壓輸出，包括升/降壓、改變極性等功能。自激式開關(guān)電源觸發(fā)開關(guān)管的信號由自激振蕩產(chǎn)生，在一定程度上簡化了電路?；镜淖约な诫娫词遣桓綦x式的，輸入電壓經(jīng)開關(guān)管控制后構(gòu)成輸出電壓，輸入和輸出共用負極為公共端。這種前后不隔離的開關(guān)電源，當(dāng)由輸入供電整流輸入時，用電設(shè)備可能接通交流高壓輸入，使之應(yīng)用條件和范圍受到一定限制。3.2自激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和保護電路

3.2.1自激式降壓電源的結(jié)構(gòu)和工作原理

1．基本結(jié)構(gòu)

降壓型開關(guān)電源是最基本的開關(guān)電源，圖2-1是自激式降壓開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)圖。輸入的直流電壓經(jīng)過開關(guān)管通/斷控制變成周期性矩形波。設(shè)開關(guān)周期為T，開關(guān)管導(dǎo)通時間為ton，開關(guān)管截止時間為toff。圖3-1自激式降壓型電源結(jié)構(gòu)圖2．自激式降壓型電源工作原理

圖2-2所示的不隔離電源為自激式降壓型開關(guān)電源的基本電路。VT1為開關(guān)管；T為儲能電感；VD1為續(xù)流二極管；C2、C3分別為輸入和輸出電壓濾波電容；VT2為脈寬調(diào)制器；VT3為誤差檢出放大器；VZD2、R4構(gòu)成基準(zhǔn)電壓；R5、R6為輸出電壓取樣分壓器。VT1和T組成最基本的間歇振蕩電路，VT1無需外驅(qū)動脈沖。T有兩種功能：一是由初級繞組①-②構(gòu)成儲能電感；二是初級繞組①-②和次級繞組③-④構(gòu)成脈沖變壓器，使得VT1可以依靠脈沖變壓器的正反饋作用產(chǎn)生振蕩。圖3-2不隔離電源原理圖3.2.2降壓型電源保護電路

降壓型開關(guān)電源的輸出過壓保護至關(guān)重要，因為輸出電壓超壓，不僅開關(guān)電源本身受損，負載電路也同時會損壞。新的過壓保護器件的內(nèi)部電路由一只小型壓敏二極管VDVS和一只晶閘管VS組成，見圖2-3。小電流的VDVS和晶閘管VS封裝在同一芯片上，VDVS擊穿后觸發(fā)大電流晶閘管VS，使短路效果更可靠。該器件有A、K、G三只腳，外表與晶閘管相同，用于保護電路時，在G極和K極之間外電路加入R、C，防止干擾脈沖造成晶閘管誤觸發(fā)。圖3-2不隔離電源原理圖3.2.2降壓型電源保護電路

降壓型開關(guān)電源的輸出過壓保護至關(guān)重要，因為輸出電壓超壓，不僅開關(guān)電源本身受損，負載電路也同時會損壞。新的過壓保護器件的內(nèi)部電路由一只小型壓敏二極管VDVS和一只晶閘管VS組成，見圖2-3。小電流的VDVS和晶閘管VS封裝在同一芯片上，VDVS擊穿后觸發(fā)大電流晶閘管VS，使短路效果更可靠。該器件有A、K、G三只腳，外表與晶閘管相同，用于保護電路時，在G極和K極之間外電路加入R、C，防止干擾脈沖造成晶閘管誤觸發(fā)。圖3-3晶閘管過壓保護原理自激式降壓型開關(guān)電源的過流保護相當(dāng)重要，因為自激式負載短路保護功能不可能代替負載過流保護。實用中一旦開關(guān)電源負載過流引起開關(guān)管擊穿，將造成嚴(yán)重超壓，使開關(guān)電源和負載電路同時損壞。

最簡單的過流保護可通過在電路中加入負載電流I0取樣電路實現(xiàn)，原理見圖2-4。在開關(guān)電源穩(wěn)壓輸出端，設(shè)置負載電流取樣電阻R0，通過R0將負載電流I0變成過流電壓U0?=?I0·R0。VT2作為過流控制管，當(dāng)I0R0?>?0.7?V時，VT2導(dǎo)通，穩(wěn)壓管輸出電壓U2經(jīng)VT2集電極輸出，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，將開關(guān)電源負載短路，實現(xiàn)停振保護。該電路具有自鎖功能，一旦負載電流增大的持續(xù)時間超過C的充電時間，電路觸發(fā)后，即使負載電流恢復(fù)正常也不能解除保護狀態(tài)，必須關(guān)斷電源排除過流因素，晶閘管才能復(fù)位。電路中R0阻值的選擇由負載電流保護閾值而定，一般R0取值極小，在開關(guān)電源正常負載電流時其壓降小于0.3?V。R1和C1構(gòu)成保護啟動延時電路，防止開機瞬間負載電流沖擊造成電路誤動作。圖3-4自激式電源過流保護原理利用晶閘管的短路保護可以實現(xiàn)更精確的過壓保護。用分壓電阻將U2分壓，將分壓點經(jīng)過穩(wěn)壓二極管接入晶閘管控制極。如果U2升高，分壓點電壓使穩(wěn)壓管反向擊穿，則觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。由于穩(wěn)壓管有比較準(zhǔn)確的穩(wěn)定電壓值，特性曲線比較陡，反向電流較小，因此這種過壓保護精度可以達到輸出電壓2%以內(nèi)，優(yōu)于上述簡單的過壓保護電路。3.3自激式開關(guān)電源的保護電路總結(jié)

開關(guān)電源保護電路的作用：一是保護開關(guān)電源本身，盡量減少故障率，或者在偶然發(fā)生故障時減小其損壞范圍；二是設(shè)置輸出過壓保護，避免損壞負載電路。所以，保護電路按其保護方式，分為故障前保護和故障后保護。過壓、過流抑制保護，即為故障前保護。發(fā)生故障后，防止故障范圍擴大，減小損失的硬保護措施，即為故障后保護。自激式隔離開關(guān)電源的保護電路屬故障前保護，常設(shè)以下保護電路。1.軟啟動電路

軟啟動電路的特點決定了在開關(guān)電源啟動時，開關(guān)管振蕩過程中的振蕩脈寬不是突然進入額定脈寬，而是有一段啟動過程，即可避免接通電源瞬間沖擊電流對元器件的破壞性。以圖2-11的電路為例進行說明。開機瞬間，C312兩端取樣電壓達到額定值需一定時間，在C312充電過程中，誤差放大器檢出的取樣電壓偏低,因而脈寬控制電路減小對開關(guān)管基極的分流，使振蕩電路脈寬增大，形成開機沖擊電流。脈寬的增大，使開關(guān)管在開機瞬間有一較大的沖擊電流。為了避免這種硬啟動過程帶來的危害，通常在取樣分壓電路中加入軟啟動電路，如圖2-11中的Ca。開機后，C312在建立充電電壓的過程中，VT301基極電流隨Ca充電電流變化，電容Ca充電完畢，充電電流近似為零。由取樣分壓器控制VT301的導(dǎo)通程度，開關(guān)電源進入正常的穩(wěn)壓狀態(tài)。軟啟動電路的延遲時間一般為100～150ms，由Ca和R305的值設(shè)定。2.過流保護電路

對負載短路過流的保護，一般設(shè)在開關(guān)電源的輸出電路中，與不隔離式開關(guān)電源采用相同的電路。在隔離式開關(guān)電源中，還需設(shè)置開關(guān)管的過流保護電路，開關(guān)管的過流限制實際上對負載過流也有效，因為不管任何一組負載電流增大，都將使脈沖變壓器初級等效感抗降低，開關(guān)管的導(dǎo)通電流也隨之增大。不過這種保護是間接的，對電壓精確度要求高的負載端，仍需設(shè)置前述過流保護電路。3.過壓保護電路

隔離式開關(guān)電源輸出端的過壓保護和不隔離式開關(guān)電源的保護方式相同，但在開關(guān)電源的發(fā)展中，大多增設(shè)了輸入電壓超壓保護，目的是在開關(guān)電源輸入電壓超高時，使開關(guān)電源停止工作，以避免因開關(guān)管擊穿而引起開關(guān)電源大面積損壞。輸入過壓保護電路常和開關(guān)管過流保護電路共用控制電路，見圖2-15。電阻R3、R4對開關(guān)電源輸入電壓分壓取樣，當(dāng)輸入電壓超過規(guī)定穩(wěn)壓器上限輸入電壓時，穩(wěn)壓管VS1反向擊穿，R4兩端電壓經(jīng)V1加到控制管VT1的基極，使VT1飽和導(dǎo)通，開關(guān)管停振。其輸入過壓保護原理是：在開關(guān)電源振蕩過程中,當(dāng)開關(guān)管截止時，集電極加有Uin和T301初級繞組感應(yīng)電壓Ul兩種電壓之和,即使正常工作的開關(guān)電源，開關(guān)管由導(dǎo)通進入截止?fàn)顟B(tài)時，脈沖變壓器初級繞組感應(yīng)電壓UL也近似等于或大于輸入電壓Uin。因此，開關(guān)管集電極實際耐受的反壓應(yīng)大于Uin的兩倍，才能正常工作。當(dāng)輸入電壓升高時，開

關(guān)管集電極反壓成倍升高,有時甚至超過其Uceo而擊穿。此時若開關(guān)電源停振，則此反壓只等于輸入電壓，可以避免被擊穿。3.3自激電源的優(yōu)化

3.3.1增大降壓比控制

在圖3-5所示電路中，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，加在儲能電感兩端的為全部輸入電壓。為了使儲能電感在能量釋放時有較低的電壓輸出，只有通過壓縮脈沖寬度，減小能量存儲。但在脈沖幅度不變時，單純靠減小脈沖寬度有一定限度，即受到開關(guān)管可控導(dǎo)通時間的限制和輸出紋波增大的限制。因此，當(dāng)脈寬減小到一定限度時，開關(guān)管的振蕩處于占空比極小的狀態(tài)，輸出直流電靠濾波電容的放電予以保持，導(dǎo)致電源內(nèi)阻增大，難以輸出較大的電流。解決上述問題的方法是將原儲能電感部分改為脈沖變壓器，即對原脈沖變壓器進行改型。開關(guān)管導(dǎo)通期間通過脈沖變壓器初級儲存能量，開關(guān)管截止時脈沖變壓器通過次級向負載釋放能量。如果此脈沖變壓器初、次級繞組的匝數(shù)比增大，次級釋放能量形成的感應(yīng)電壓則必然較低。假設(shè)脈沖變壓器能量存儲與釋放是相等的，其次級電路將感應(yīng)出低脈沖幅度、大電流的感應(yīng)電壓向負載及濾波電容放電。除此之外，脈沖變壓器代替儲能電感后，電路的降壓功能不只依靠壓縮脈寬，還可以通過改變脈沖變壓器初、次級變比的方式得到設(shè)定的降壓輸出。依此原理設(shè)計的自激式降壓型開關(guān)電源電路如圖2-5所示。脈沖變壓器T增設(shè)了副繞組④-⑤，在電路的振蕩過程中，其元器件的作用與圖2-2所示的相同。區(qū)別是儲能電感和開關(guān)管的位置被互換，但對儲能電路來說作用相同，對電路功能無任何影響。圖3-5降壓比增大電路在圖3-5所示的電路中，還可以用增加副繞組的方式獲得另一組更低的輸出電壓，如圖中的U3，因為開關(guān)電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，所以U3基本上是穩(wěn)定的。但是U3輸出電壓并未經(jīng)取樣反饋到脈寬控制系統(tǒng)，故U3的負載電流的變動將使其輸出電壓產(chǎn)生相反的變動，即負載調(diào)整率極低。此外，U3負載電流的變動還影響T初級的能量釋放過程，使主輸出端U2受到影響，使穩(wěn)壓器的穩(wěn)定度變差。為了避免這個不參與穩(wěn)壓取樣控制的輸出電壓的此類副作用，要求U3的輸出功率不能高出主負載端輸出功率的1/4，且U3的負載必須是恒定的。在電器設(shè)備中需要小功率低電壓副供電電源的情況下，一般采用這種方式，此時輸出U3與輸入電壓是隔離的。3.3.2自激電源的同步控制

1．工作原理

圖2-6所示為TC-29CX電源電路。由于其待機/工作狀態(tài)時負載電流大幅度變化，因此電源的工作狀態(tài)也必須改變。間歇振蕩電路由開關(guān)管VT901和脈沖變壓器T901組成。當(dāng)電源接通后，輸入電壓經(jīng)橋式整流并濾波后，輸出約300?V直流電壓，直接進入VT901的集電極。R902、R903、R904和C903構(gòu)成啟動電路。300?V電壓正極經(jīng)R902、R903和R904分壓，得到約100?V電壓對C903充電，其充電電流作為啟動脈沖送入VT901基極。電源啟動后，VT901集電極電流開始增大，此電流通過T901繞組①-②到負載，再回到300V電壓負極。在此過程中，T901繞組①-③感應(yīng)的脈沖電壓以正反饋的形式加到VT901基極，使VT901快速飽和。圖3-6TC-29CX電源電路2．電路特點

TC-29CX電源電路的工作特點是：當(dāng)T901繞組①-②和①-③的匝數(shù)比確定以后，其正反饋量僅取決于R905和R906。若R905選值過大，在電源電壓較低或負載電流較大時，間歇振蕩會停振，因此該電路中R905選用20?Ω。但隨著電源電壓的升高或負載電流的減小，反饋量又會增大。在這種情況下，VD910對正反饋脈沖進行鉗位，既維持間歇振蕩，又使自激反饋脈沖有所控制。在待機狀態(tài)開關(guān)電源近似空載，開關(guān)管不會因反饋量過大產(chǎn)生過激勵而增大損耗。啟動電路采用電容啟動，利用C903的充電電流作為VT901的啟動電流，這種啟動方式具有一定的保護作用。在啟動過程中，C903充滿電荷后即無電流流過。此時若電源工作正常，則在VT901截止期，續(xù)流二極管VD902導(dǎo)通，C903通過R904放電。如果電源發(fā)生故障，則造成振蕩電路停振，VD902始終是截止的。因為C903的放電通路是?+B負載，其處于非工作狀態(tài)，所以負載等效電阻極大，C903放電時間常數(shù)增大。電源故障排除后，開機前需將C903放電，電源才能啟動。這種保護也稱為多次啟動保護，在開關(guān)電源有故障時，只要一次未啟動，即無啟動電流進入VT901基極電路，以免因多次啟動而損壞VT901。T901的接法構(gòu)成了所謂的串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓器，指負載電路與開關(guān)管是串聯(lián)接入電路的。這種電源有兩種接法：

(1)將開關(guān)管接在T901的后面，+B輸出直接取自開關(guān)管發(fā)射極。這種接法適合于1∶1的直接負載端取樣電路。采用這種方式，脈沖變壓器必須有單獨的初級繞組，負載上得到的整流電壓是取自副繞組的脈沖，這樣使脈沖變壓器繞制工藝復(fù)雜化，同時主、副繞組的漏感、分布電容都不可避免地相應(yīng)增大。(2)輸入電壓整流后，先經(jīng)開關(guān)管，再進入T901的儲能繞組①-②。此繞組既是VT901的電流通路，也是儲能電感。在VT901截止期，T901繞組①-②釋放磁能，VD902導(dǎo)通對C909充電，以形成整流電壓供給負載，這樣不僅使T901繞制工藝簡化，還減少了漏感造成的損耗，使負載端的效率得到提高。

該電源由于T901和VT901的接法，無法從主負載端取樣，因此采用從儲能電感取樣的方式。因為T901儲能電感繞組①-②輸出的脈沖電壓，實際上也就是VD902整流后的直流電壓，所以從T901繞組①-②取樣，同樣可以反映出主輸出端電壓的變化。T901繞組①-②輸出脈沖經(jīng)VD903整流和C910濾波，得到取樣電壓，正極進入取樣放大器組件HM9207的3腳，負極進入5腳(也是VT1發(fā)射極)，經(jīng)R1、R2分壓后進入VT2基極。VT2發(fā)射極由6?V穩(wěn)壓管鉗位使之與3腳壓差為－6?V，因此VT2集電極電流受控于HM9207的3、5腳間電壓。當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓升高時，C910兩端電壓也升高，VT2基極電壓變負，其集電極電流增大，使VT1導(dǎo)通，其內(nèi)阻降低，VT901輸入電壓被分流而提前截止，振蕩脈寬變窄，輸出電壓降低。3．保護電路

TC-29CX電源屬自激式降壓型開關(guān)電源，負載電流過大時會造成電源間歇振蕩器停振，這本身就構(gòu)成過流短路保護。串聯(lián)型開關(guān)電源開關(guān)管一旦被擊穿，300?V左右的整流電壓通過T901繞組①-②加到負載上，會造成設(shè)備損壞，因此應(yīng)在主電壓輸出端接入過壓保護晶閘管VS902。

當(dāng)輸出電壓?+B為110?V時，根據(jù)R922和R923的阻值計算，正常時的中點分壓值為22～23?V，VZD909的穩(wěn)壓值為30?V。當(dāng)主輸出電壓超過140?V時，VZD909被擊穿，晶閘管VS902導(dǎo)通，將電壓輸出端短路，開關(guān)電源停振處于保護狀態(tài)。4．電路維護

如果采用替代負載的方法檢修此電源，由于是額定負載，無行激勵脈沖時開關(guān)電源輸出電壓又偏低，因此不能確定加入行逆程脈沖后輸出電壓是否偏高。若電壓偏高，過壓保護電路將動作，使電源無輸出。因此，對該電源進行單獨檢修時，應(yīng)先斷開?+B供電，再斷開R907，使過壓保護失效。此時無行激勵脈沖，可加入3?kΩ電阻做負載，若電源正常，則可以輸出額定電壓。再將負載電阻換成300Ω/15W，則輸出電壓應(yīng)降為100?V以下。第4章打印機開關(guān)電源的設(shè)計

4.1打印機開關(guān)電源概述打印機是現(xiàn)代辦公必備的設(shè)備之一，可以說，打印機的出現(xiàn)大大減輕的工作的勞動強度，提高了工作效率，使辦公環(huán)境變得更加輕松。而開關(guān)電源作為穩(wěn)壓電源，給電子設(shè)備提供穩(wěn)定的工作電壓，也是打印機電源供電電路的重要部分。下面我們以松下KX-FL513CN電源電路板(科迪辦公設(shè)備班提供)來分析：一、實物圖

4.2打印機開關(guān)電源特點

打印機，其特點是負載功率變動較大，屬間歇性工作，假如該機為35?V供電，其負載電流變動達0～3?A。為了應(yīng)付大范圍負載電流變化，打印機開關(guān)電源中的PWM系統(tǒng)都采用雙路控制。即使如此，打印機供電輸入也要求較高，一般穩(wěn)定在220～240?V之間，以避免因輸入電壓的大幅度變動而降低開關(guān)電源負載調(diào)整率。典型打印機自激式開關(guān)電源的特點是采用正激式變換器。正激式變換器向負載提供電流的方式不同，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，次級二極管同時導(dǎo)通，向負載提供電流。此時脈沖變壓器初級有兩部分電流，一是負載提供的電流，二是脈沖變壓器的磁化電流。由于次級二極管同時導(dǎo)通，因此其磁化電流較反激式磁化電流小得多，磁化電流仍形成能量存儲。當(dāng)開關(guān)管截止時，次級的二極管同時截止，儲存于磁場的能量必須另辟途徑釋放，否則初級繞組將產(chǎn)生極高的感應(yīng)電壓擊穿開關(guān)管。所以，正激式開關(guān)電源脈沖變壓器初、次級相位關(guān)系與反激式相反，同時還設(shè)有磁場能量釋放繞組。從理論上講，正激式變換器的輸出電壓值僅取決于供電電壓、脈沖變壓器初次級匝數(shù)比和開關(guān)電源脈沖的占空比，與負載電流無直接相關(guān)性。實際上正激式變換器帶負載能力較強，對負載變動穩(wěn)定性能優(yōu)于反激式接法。所以對負載變動功率較大的設(shè)備，可采用正激式變換器組成的隔離開關(guān)電源。4.3電路實例分析

圖4-1所示為一種打印機開關(guān)電源電路。脈沖變壓器T1和開關(guān)管VT1組成間歇振蕩電路；R14為VT1的啟動偏置電阻；R4、VD2、C7為正反饋定時元件；VT4為穩(wěn)壓系統(tǒng)的控制器，通過光電耦合器OC2受控于次級輸出電壓取樣放大器；VS6為精密可調(diào)穩(wěn)壓管構(gòu)成的輸出電壓誤差檢測放大器。35?V輸出電壓經(jīng)R20、R21分壓送入VS6的控制級，與其內(nèi)部2.5?V基準(zhǔn)電壓在比較器中檢出誤差電壓，控制VS6的A-K電流，使與之串聯(lián)連接的OC2發(fā)光二極管產(chǎn)生相應(yīng)的電流變化。OC2的次級內(nèi)阻變化，直接控制脈寬調(diào)制管VT4的導(dǎo)通電流。當(dāng)次級35?V輸出電壓升高時，VS6電流增大，經(jīng)OC2使VT4對正反饋脈沖分流增大，VT1提前截止，輸出電壓下降。光電耦合器OC1次級光敏三極管供電由T1正反饋繞組⑦-⑧輸出脈沖電壓經(jīng)VD6整流供給，因此OC1的光敏三極管電流同時受控于該供電電壓。設(shè)脈沖寬度不變，當(dāng)輸入電壓升高時，正反饋脈沖電壓幅度增大，VD6整流電壓升高，OC1的光敏三極管電流增大，VT4集電極電流也會增大，使脈沖寬度減小，保持輸出電壓穩(wěn)定。第二路脈寬控制管由VT2組成，VT3為VT2的驅(qū)動器。VT2、VT3的導(dǎo)通電流受控于VS5，當(dāng)VS5的A-K電流增大時，VT3集電極輸出電壓升高，VT2導(dǎo)通電流增大，使開關(guān)管導(dǎo)通時間縮短。

光電耦合器OC1構(gòu)成輸出過電壓保護電路。OC1內(nèi)部發(fā)光二極管陽極經(jīng)穩(wěn)壓管VZD1對35?V輸出取樣，當(dāng)輸出電壓達到VZD1穩(wěn)壓值?+2??V時，開關(guān)管VT1的基極電流經(jīng)VD7通過晶閘管，接入⑤-⑥繞組電源負極，使VT1基極為負電壓，迫使VT1截止，開關(guān)電源停振保護。因為晶閘管陽極由輸入整流經(jīng)R15提供正電壓，故一旦保護，即使開關(guān)電源停止工作，VD8負電壓消失，OC1的發(fā)光二極管熄滅，晶閘管仍保持導(dǎo)通，保護并未解除，必須關(guān)斷電源重新啟動才可恢復(fù)工作。圖4-1打印機開關(guān)電源電路由于打印機內(nèi)部空間狹窄，對開關(guān)電源的溫升需加以控制，因而設(shè)計了整流輸出中的雙向晶閘管VS7限流電阻短路電路。為了限制開機瞬間電源整流濾波電容C6上的充電電流峰值，在整流輸出負極接入電阻R1。但充電峰值電流過后，開關(guān)電源輸入電流仍流經(jīng)此電阻，形成約幾伏電壓降，不僅電阻發(fā)熱，還使輸入供電整流器輸出電壓降低。為了在開機后將R1短路，VS7并聯(lián)其兩端，開機后，T1繞組⑤-⑥輸出脈沖電壓，經(jīng)VD5整流的負電壓觸發(fā)VS7導(dǎo)通，將電阻短路。

正激式變換器必須增設(shè)磁場能量釋放電路，為此，圖中T1增設(shè)了繞組②-①，該繞組與T1初級繞組具有相同的參數(shù)。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，T1繞組②端為負脈沖，VD6導(dǎo)通，向濾波電容C6充電，將能量返回供電電路。此為正激式變換器能量返還方式，既可提高開關(guān)電源效率，也會使開關(guān)管截止時反壓降低，避免開關(guān)管擊穿。結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計，我認真地學(xué)習(xí)了開關(guān)電源的有關(guān)知識，特別是自激式開關(guān)電源的有關(guān)知識，了解到開關(guān)電源具有功耗小、功率高、文雅范圍寬、體積小(重量輕)等突出優(yōu)點，在通訊設(shè)備、數(shù)控設(shè)備、儀器儀表、影音設(shè)備、家用電器等電子電路中得到廣泛應(yīng)用。設(shè)計的簡單的雙頻顯示器的開關(guān)電源屬于自激并聯(lián)型開關(guān)電源，設(shè)計的重點首先在于元器件選擇，然后是濾波整流輸入、DC/AC變換電路、反饋與保護電路、輸出轉(zhuǎn)換等四個環(huán)節(jié)的設(shè)計，還有相關(guān)參數(shù)的計算，最后是電路的調(diào)試，這些都是同學(xué)和辛老師的幫助下完成。致謝洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）16PAGE39參考文獻PAGE47參考文獻辛伊波,陳文清.開關(guān)電源基礎(chǔ)與應(yīng)用.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2009辛伊波,陳文清.開關(guān)電源基礎(chǔ)與應(yīng)用.（第二版），西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)（第四版）.北京:機械工業(yè)出版社,2000張占松,蔡薛三.開關(guān)電源的原理與設(shè)計.北京:電子工業(yè)出版社,2001薛永義,王淑英,何希才.新型電源電路應(yīng)用實例.北京:電子工業(yè)出版社,2000王志強.開關(guān)電源設(shè)計.北京:電子工業(yè)出版社,2006邱關(guān)源，羅先覺.電路.西安:高等教育出版社,2006附錄外文資料翻譯SwitchingPowerSupplySwitchingpowersupplyisavoltageconversioncircuit,themainworkisthestep-upandstep-down,arewidelyusedinmodernelectronicproducts.Alwaysworkbecausetheswitchingtransistorinthe"on"and"off"state,socalledswitchingpowersupply.Switchingpowersupplyinrealtermsisanoscillatorcircuit,theconversionofelectricalenergynotonlyusedinpowercircuit,thecircuitinotherapplicationsarealsocommon,suchasLCDbacklightcircuits,suchasfluorescentlamps.Switchthesourcecompa