小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì)-開題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)/ /論文論文 開開題題報(bào)報(bào)告告 課 題名 稱小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 院系機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè)班電氣 0806 姓名嚴(yán)浹 評(píng)分 指 導(dǎo) 教 師戴明鑫 曹建平 華中科技大學(xué)武昌分校 畢業(yè)論文開題報(bào)告撰寫要求畢業(yè)論文開題報(bào)告撰寫要求 1.開題報(bào)告的主要內(nèi)容 1）課題研究的目的和意義； 2）課題研究的主要內(nèi)容； 3）研究方法； 4）實(shí)施計(jì)劃。 5）主要參考文獻(xiàn)：不少于 5 篇，其中外文文獻(xiàn)不少于 1 篇。 2撰寫開題報(bào)告時(shí)，所選課題的課題名稱不得多于 25 個(gè)漢字，課題研究 份量要適當(dāng)， 研究?jī)?nèi)容中必須有自己的見解和觀點(diǎn)。 3.開題報(bào)告的字?jǐn)?shù)不少于 2000 字（藝術(shù)類專業(yè)不少于 1000 字），格式按 華中科技大學(xué)武昌分校本科畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文撰寫規(guī)范的要求撰寫。 4. 指導(dǎo)教師和責(zé)任單位必須審查簽字。 5開題報(bào)告單獨(dú)裝訂，本附件為封面，后續(xù)表格請(qǐng)從網(wǎng)上下載并用 A4 紙 打印后填寫。 6. 此開題報(bào)告適用于全校各專業(yè)，部分特殊專業(yè)需要變更的，由所在系在 基礎(chǔ)上提出調(diào)整方案，報(bào)學(xué)校審批后執(zhí)行。 華中科技大學(xué)武昌分校學(xué)生畢業(yè)論文開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名嚴(yán)浹學(xué)號(hào)20081131273專業(yè)班級(jí)電氣 0806 系別 機(jī)電與自動(dòng)化 學(xué)院 指導(dǎo)教師戴明鑫 曹建平職稱副教授助教 課題名稱小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 1 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 1.1課題設(shè)計(jì)的目的 隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展、電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也 越來越多，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益緊密，任何電子設(shè)備都離不開可 靠的電源，他們對(duì)電源的要求也越來越高。特別是隨著小型電子設(shè)備的應(yīng)用越來越廣 泛，也要求能夠提供穩(wěn)定的電源，以滿足小型電子設(shè)備的用電需要?；谶@個(gè)思想， 設(shè)計(jì)和制作了符合指標(biāo)要求的開關(guān)穩(wěn)壓電源.開關(guān)電源具有高頻率、高功率密度、高效 率等優(yōu)點(diǎn)，被稱作高效節(jié)能電源。由于開關(guān)穩(wěn)壓電源具有這些優(yōu)點(diǎn)，基于這個(gè)思想上 設(shè)計(jì)一個(gè)小功率開關(guān)穩(wěn)壓電源，以滿足小型電子設(shè)備的供電需要。 1.2課題設(shè)計(jì)的意義 目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子應(yīng)用技術(shù)急速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其體積 小、可靠性高、功耗低、軟硬件集成度高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、過程控制、儀器 儀表、航天航空、汽車船舶、網(wǎng)絡(luò)通信、軍事裝備、消費(fèi)產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。在這些系統(tǒng) 中電源的結(jié)構(gòu)和性能起著關(guān)鍵性的作用，特別是需要使用 220V 交流電供電的多路電源 的系統(tǒng)，其電源設(shè)計(jì)的合理性和可靠性尤為重要。過去常用的變壓器降壓、整流濾波后 穩(wěn)壓的線性電源，在嵌入式系統(tǒng)要求體積小，利用率高的情況下，顯得不足。尋求體積 小、效率高、成本低、可靠性好的開關(guān)電源成為現(xiàn)在必然的市場(chǎng)要求。我本次的畢業(yè)設(shè) 計(jì)研究的主要就是小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì)，通過這次設(shè)計(jì)，對(duì)電源電路的原理和基本技 術(shù)有一個(gè)比較全面的了解，能夠具備掌握電路設(shè)計(jì)的能力，提高對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合 應(yīng)用能力，包括資料檢索、專業(yè)文獻(xiàn)閱讀、設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?2 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)以小功率開關(guān)電源為研究對(duì)象，查閱了中英文圖書、期刊、報(bào)紙，而且充分 利用了互聯(lián)網(wǎng)上的資料，并實(shí)用了電力電子計(jì)算機(jī)仿真軟件做了如下的工作： (1) 對(duì)小功率開關(guān)電源的原理和拓?fù)潆娐愤M(jìn)行了分析，主要研究了降壓斬波電路 (Buck)，升壓斬波電路（Boost）和軟開關(guān)電路。 (2) 研究了 Simplorer 軟件的實(shí)用方法，包括：基本操作、建模、畫原理圖、設(shè)計(jì) 控制狀態(tài)圖。 (3) 對(duì)小功率開關(guān)電源的典型電路進(jìn)行仿真，對(duì)仿真的結(jié)果進(jìn)行分析，并將所得的 結(jié)果與理論所得的結(jié)果進(jìn)行比較與分析。 開關(guān)電源中的功率開關(guān)器件是影響電源可靠性的關(guān)鍵器件。開關(guān)電源所出現(xiàn)的故障 中約 60%是功率開關(guān)器件損壞引起的。用作開關(guān)的器件主要有大功率晶體管、MOSFET 管 與 IGBT 等。開關(guān)電源集成控制器中一般包含有振蕩器、誤差放大器、PWM 觸發(fā)器、狀 態(tài)控制器，高品質(zhì)的還有高功率開關(guān)管、電流比較器以及各種功能保護(hù)電路等。 3 設(shè)計(jì)方法 開關(guān)電源通常由：輸入電路、功率轉(zhuǎn)換、輸出電路、控制電路、頻率振蕩發(fā)生器 五大部分組成。如下圖 1 所示： 一次 整 流 低通 濾 波 電子 開 關(guān) 正激式變 換器 高頻變 壓器 二次 整 流 平滑 濾 波 直 流 輸 出 V0 輸入電路 功率轉(zhuǎn)換 脈沖 驅(qū) 動(dòng) 脈沖 調(diào) 制 放大 誤 差 比較 器 采樣 輸 出 基準(zhǔn) 電 壓 輸出電路 頻率振動(dòng)發(fā) 聲器 控制電路 路 圖 1 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)框架圖 根據(jù)高頻變換器的工作方式，可分為正激式和反激式等多種。高頻變換器工作時(shí)是 利用一功率開關(guān)器件的高速通斷， 從而使變換器進(jìn)行能量傳輸。 當(dāng)功率開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)， 變換器進(jìn)行能量傳輸，稱為正激式；反之，即電子開關(guān)截止時(shí)，變換器進(jìn)行能量傳輸， 稱為反激式。 4 實(shí)施計(jì)劃 （1）第 1 4周下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書 ，翻譯外文文獻(xiàn)，撰寫開題 報(bào)告。 （2）第4周開題報(bào)告答辯。 （3）第 5 11 周學(xué)生根據(jù)擬定的課題實(shí)施方案，進(jìn)行深入研究。 （4）第 1214 周撰寫并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初槁，指導(dǎo)教師批改論文，給出 指導(dǎo)意見，學(xué)生修改論文，定稿。 （5）第14周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查。 （6）第 1415 周答辯前專項(xiàng)檢查各教研室自查、院（系）復(fù)查與學(xué)校檢 查相結(jié)合 ，未通過學(xué)校檢查的專業(yè)不得進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。 （7）第 1516 周學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文修改，完成答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定工作。 5 主要參考文獻(xiàn) 1張興柱.開關(guān)電源功率變換器拓?fù)渑c設(shè)計(jì)M.中國(guó)電力出版社，2010. 2王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. 3邱光源.電路M.北京：國(guó)電力出版社，2006. 4朱瑞.開關(guān)電源新技術(shù)動(dòng)態(tài)J.微電子學(xué)，2007,02. 5沙占友.新型新型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社， 2004. 6張占松，蔡宣三.開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)M. 北京：電子工業(yè)出版社，2002. 7陳建業(yè).電力電子電路的計(jì)算機(jī)仿真M.北京：清華大學(xué)出版社，2001. 8Gilber Sybille al.Theory and Applications of Power System T3lockem AT l.AT3/Simulink-T3ased Simulation Tool For Power SystemC. IEEE Trans Power Engineeri