1、毕业设计开题报告 电子信息工程 基于 UC3843 的反激式开关电源设计 一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义 伴随着计算机和电子技术的高速发展,电子设备的越来越小型化以及低成本化,这促使电源朝着轻、薄、小和高效率的方向发展。 上个世纪 50 年代,美国宇航局就以小型化、重量轻为目标,为搭载火箭设计了开关电源。在将近半个多世纪的发展过程中,开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点从而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源,并在电子整机与设备中得到了广泛的应用。 开关电源是采 用功率半导体器件作为开关,通过调整开关的占空比控制输出电压,以功率晶体管( GTR)为
2、例,在开关管饱和导通时,集电极和发射集两端的压降近似零;在开关管截止时,其集电极电流为零。所以它的功耗小,效率可以高达 70%95%。由于功耗很小,所以散热器也随之减小。开关型稳压电源是直接对电网电压进行整流,滤波,调整,然后再由开关调整管来进行稳压,不需要电源变压器。而且开关工作频率为几十千赫,滤波电容、电感器的数值很小,所以,开关电源就具有质量轻、体积小等优点,此外,由于开关电源的功耗小,机内温升较低,提高了电源的稳定性 和可靠性。 在 20 世纪 80 年代,计算机已经全面实现了开关电源化,领先完成了计算机的电源换代。在 20 世纪 90 年代,开关电源广泛的应用于电子、家电领域,开关电
3、源进入了蓬勃发展时期。 到 21 世纪初,全世界开关电源的市场规模已经达到了 166 亿美元。在我国,改革开放后,由于通信、家电等领域的迅猛发展,推动了电源市场的发展。预计中国开关电源市场总额在 70 亿元人民币以上。 开关电源的基础是电力电子技术,它运用了功率变换器把电能进行变换,经过变换的电能就可以满足各种用电的要求。由于其高效节能可以给我们带来巨大的经济效益,所 以得到了社会各方面的重视从而能够得到推广。 开关电源的发展取决于各方面的因素。功率半导体器件与变压器的发展都是开关电源发展的关键。而现在开关电源的发展趋势偏向于小型化、薄型化、轻量化、高频化:开关电源的体积和重量主要是由磁性元件
4、和电容组件决定的,所以开关电源的小型化,其本质是尽量减小其中储能组件的体积。开关频率在一定范围里的提高,不仅可以更好的减小电容、电感和变压器的尺寸,还可以抑制各种干扰,改善整个系统的性能,因此,高频化也是发展的趋势。 开关电源的发展一直都和半导体器件及磁性组件等的发展息息相关。因为要 实现高频化,对相应的半导体器件和高频电磁组件的要求就更高。发展功率 MOS-FET、 IGBT 这些新型的器件,研发可以用于高频的低损磁性材料,改进磁性组件的结构,提高各种电容的介电常数及降低其等效串联电阻等,都会对开关电源的发展起到推动作用。总而言之,开关电源技术的发展中,研究降低损耗回路技术与开发新型元器件,
5、两者相互带动,相互促进,推动着开关电源不断的更新换代。 目前,在我国电力电源市场上,大容量电力电源产品的需求迅速提升,开关电源市场稳步增长。 开关电源是电力电子发展的必然产物,顺应了时代的发展,它的出现已 经带来了技术的革新。现在无论是国内还是国外都在发展开关电源,所以其前景是美好的,开关电源在一定程度上取代传统电源已经是必然的趋势了。 而反激式开关电源属于隔离式开关电源中的一种,反激式是指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。反激式因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中
6、得到广泛的应用,能在设计电路的过程中为达到最优性价比。 二、研究的基本内容,拟解决的主要问题: 基本内容:基于 UC3843 的开关电源设计 主要问题: 1.UC3843 的芯片资料,各引脚的作用。 2.反激式开关电源的控制原理 3.电路图的绘制 4.基于该课题的论文及书面表达 三、研究步骤、方法及措施: 1.通过相关资料的收集、整理,了解反激式电源开关的设计原理 2.了解熟悉 UC3843 的相关芯片资料 3.设计并画出要求的电路图 4.进行软仿真验证 5.整理完成毕业设计 四、参考文献 1周志敏 ,周纪海 .开关电源实用技术 -设计与应用 M.北京 :人民 邮电出版社 ,2003.8. 2
7、杨旭 ,斐云庆 ,王兆安 .开关电源技术 M.北京 :机械工业出版社 ,2004.1. 3李峻 .开关集成稳压器控制器的原理及应用 M.北京 :人民交通出版社 ,1997. 4王兆安 ,黄俊编 .电力电子技术 M.第四版 .北京 :北京机械工业出版社 ,2004. 5李金伴 ,李捷辉 ,李捷明编着 .开关电源技术 M.北京 :化学工业出版社 .2006. 6陈坚 .电力电子学 电力电子变换和控制技术 M.北京 :高等教育出版社 ,2002. 7任国海 .电力电子技术 M.杭州 :浙江大学出版社 ,2009. 8杨旭 ,裴云庆 ,王兆安 .开关稳压电源的设计和应用 M.北京 :机械工业出版社 ,2010.7 9李金伴 ,李捷辉 ,李捷明编着 .开关电源技术 M.北京 :化学工业出版社 .2006.