开关电源毕业设计开题报告.doc

本科毕业设计开题报告 题 目： 48V/10A高频开关电源设计 专 题： 院 （系）： 电气与信息工程学院 班 级： 自动化09-2班 姓 名： 学 号： 2009021870 指导教师： 教师职称： 教授 黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告 ? 题 目 48V/10A高频开关电源设计? 来源 工程实际 一、研究目的和意义 通信业的迅速发展极大地推动了通信电源的发展，开关电源在通信系统中处于核心地位，并已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将高频整流器称为一次电源，而将直流/直流（DC/DC）变换器称为二次电源。随着大规模集成电路的发展，要求电源模块实现小型化，因而需要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构，这就对高频开关电源技术提出了更高的要求。本课题设计的开关电源体积小，重量轻；工作频率高；功率因数高；效率高，节省能源；纹波小；噪音低；便于采用公道而又灵活的配置。 二、国内外发展情况(文献综述) 各种电力电子设备中，都需要有电源供给其所需的能量，所以供电电源质量的好坏直接影响到电力电子设备能否安全可靠的运行。电力电子设备常用的直流稳压电源分为线性电源和开关电源两大类。线性稳压电源是一种连续控制型电源，它具有稳定性好、输出电压精度高、输出纹波电压小等优点，但其隔离变换部分必须使用体积重量都很大的工频变压器，而且开关管的损耗比较大，使得线性电源效率降低，实用性不高;开关电源是通过开关管的开通和关断来工作的一种直流稳压电源，它具的效率高、体积小、重量轻、可靠性和稳定性都较好、对输入电压波动不敏感等优点而广泛应用在现代电力电子设备中。随着科学技术的进一步发展，现阶段电子设备的精密化和集成化程度越来越高，这就对供电电源的要求越来越高，所以在需要直流供电电源的系统中，开关电源已逐渐取代线性电源而处于最重要的地位，并且取得了快速的发展，代表着今后供电电源的发展方向。 从开关电源出现以来，其发展大致经历了以下几个阶段：最早出现的开关电源是由分立器件组成的，其开关速度慢、效率低，并且电路复杂、所含器件多、稳定性差、设计和调试都很不容易；20世纪70年代由于大集成电路的出现和不断发展，人们实现了开关电源控制电路的集成化，从而开关电源的体积减小，效率和稳定性得到了很大的提高；20世纪80年代研制成功了单片开关电源，它可以将开关电源的基本功能通过一个集成IC来实现，这种电源属于一种高度集成化的交流一直流变换器；如今，随着各种类型开关电源集成电路的不断发展和控制芯片功能的不断完善，电源的集成化程度越来越高，其效率和稳定性也不断的得到提高。 三、研究/设计的目标： 在本系统中，先通过对高频开关电源的主电路拓扑结构的分析，并结系统的技术参数，确定系统的主电路拓扑，设计出主电路;然后，通过用Saber Simulator对系统的动态性能进行仿真分析，并结合系统的具体情况，设计出滤、整流、软启动和保护控制部分。 本课题所要研究的就是一种用于电信系统的高频开关电源。本系统要到的技术指标如下: 输入电压:220V±10% 电网频率:50HZ±10% 功率因素:0.99 输出标称电压:48VDC 输出额定电流:10A 稳压精度:±0.5% 稳流精度:±0.5% 纹波系数:±0.1% 均流不平衡度:±3% 输入过压保护:311V±5V 输出欠压保护:48V±2V 效率:90% 开关频率:80KHz 输出电压纹波峰值0.24V 四、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）： 根据框图所示，本文设计的48V/10A高频开关电源设计主要可以分为以下几个部分： 1、输入保护：由保险丝和热敏电阻组成，防止由于电源短路所产生的大电流以及输入的冲击电流对电路中器件的影响。 2、输入整流滤波器:输入滤波器消除来自电网的各种干扰，如电机的起动、电气设备的开通与关断、雷电等产生的尖峰脉冲干扰，同时也可以防止开关电源本身所产生的高频噪声向电网扩散而污染电网，当电网瞬时断电时，滤波电容器储存的能量能使开关电源的输出维持一段时间；输入整流器将电网输入的交流电进行整流，为开关变换器提供波纹较小的直流电。 3、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。