小功率開關(guān)電源的設(shè)計-開題報告

畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計/ /論文論文 開開題題報報告告 課 題名 稱小功率開關(guān)電源的設(shè)計 院系機電與自動化學院 專業(yè)班電氣 0806 姓名嚴浹 評分 指 導(dǎo) 教 師戴明鑫 曹建平 華中科技大學武昌分校 畢業(yè)論文開題報告撰寫要求畢業(yè)論文開題報告撰寫要求 1.開題報告的主要內(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）實施計劃。 5）主要參考文獻：不少于 5 篇，其中外文文獻不少于 1 篇。 2撰寫開題報告時，所選課題的課題名稱不得多于 25 個漢字，課題研究 份量要適當， 研究內(nèi)容中必須有自己的見解和觀點。 3.開題報告的字數(shù)不少于 2000 字（藝術(shù)類專業(yè)不少于 1000 字），格式按 華中科技大學武昌分校本科畢業(yè)設(shè)計/論文撰寫規(guī)范的要求撰寫。 4. 指導(dǎo)教師和責任單位必須審查簽字。 5開題報告單獨裝訂，本附件為封面，后續(xù)表格請從網(wǎng)上下載并用 A4 紙 打印后填寫。 6. 此開題報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，報學校審批后執(zhí)行。 華中科技大學武昌分校學生畢業(yè)論文開題報告 學 生 姓 名嚴浹學號20081131273專業(yè)班級電氣 0806 系別 機電與自動化 學院 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 1 課題設(shè)計的目的和意義 1.1課題設(shè)計的目的 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。基于這個思想， 設(shè)計和制作了符合指標要求的開關(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，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，基于這個思想上 設(shè)計一個小功率開關(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)計的意義 目前，計算機技術(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)在必然的市場要求。我本次的畢業(yè)設(shè) 計研究的主要就是小功率開關(guān)電源的設(shè)計，通過這次設(shè)計，對電源電路的原理和基本技 術(shù)有一個比較全面的了解，能夠具備掌握電路設(shè)計的能力，提高對所學專業(yè)知識的綜合 應(yīng)用能力，包括資料檢索、專業(yè)文獻閱讀、設(shè)計能力和實驗?zāi)芰Α?2 課題設(shè)計的主要內(nèi)容 本設(shè)計以小功率開關(guān)電源為研究對象，查閱了中英文圖書、期刊、報紙，而且充分 利用了互聯(lián)網(wǎng)上的資料，并實用了電力電子計算機仿真軟件做了如下的工作： (1) 對小功率開關(guān)電源的原理和拓撲電路進行了分析，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 軟件的實用方法，包括：基本操作、建模、畫原理圖、設(shè)計 控制狀態(tài)圖。 (3) 對小功率開關(guān)電源的典型電路進行仿真，對仿真的結(jié)果進行分析，并將所得的 結(jié)果與理論所得的結(jié)果進行比較與分析。 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電路等。 3 設(shè)計方法 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 脈沖 調(diào) 制 放大 誤 差 比較 器 采樣 輸 出 基準 電 壓 輸出電路 頻率振動發(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。高頻變換器工作時是 利用一功率開關(guān)器件的高速通斷， 從而使變換器進行能量傳輸。 當功率開關(guān)器件導(dǎo)通時， 變換器進行能量傳輸，稱為正激式；反之，即電子開關(guān)截止時，變換器進行能量傳輸， 稱為反激式。 4 實施計劃 （1）第 1 4周下達畢業(yè)設(shè)計/論文任務(wù)書 ，翻譯外文文獻，撰寫開題 報告。 （2）第4周開題報告答辯。 （3）第 5 11 周學生根據(jù)擬定的課題實施方案，進行深入研究。 （4）第 1214 周撰寫并提交畢業(yè)設(shè)計論文初槁，指導(dǎo)教師批改論文，給出 指導(dǎo)意見，學生修改論文，定稿。 （5）第14周畢業(yè)設(shè)計答辯資格審查。 （6）第 1415 周答辯前專項檢查各教研室自查、院（系）復(fù)查與學校檢 查相結(jié)合 ，未通過學校檢查的專業(yè)不得進入答辯環(huán)節(jié)。 （7）第 1516 周學生進行畢業(yè)設(shè)計/論文修改，完成答辯及成績評定工作。 5 主要參考文獻 1張興柱.開關(guān)電源功率變換器拓撲與設(shè)計M.中國電力出版社，2010. 2王兆安，劉進軍.電力電子技術(shù)M.北京：機械工業(yè)出版社，2009. 3邱光源.電路M.北京：國電力出版社，2006. 4朱瑞.開關(guān)電源新技術(shù)動態(tài)J.微電子學，2007,02. 5沙占友.新型新型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計和應(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).電力電子電路的計算機仿真M.北京：清華大學出版社，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