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可调开关(0-24V)电源的设计文献综述

 2020-05-25 11:05  

现在随着科技的越来越发达,科技发达了电子产品也就多了起来,电子产品多了电子产品所需的电源也就越来越多了,因为电子产品离不开电源,离开了电源电子产品也就活动不来了,现在电子产品越来越多所需的电源也就越来越多了。现在各个国家的电子产品都发展了起来,所以电源在各个国家也就发展了起来。电子产品一般的话用的最多的电源是开关电源。因为开关电源的用处很大可以用在各个电子产品上。

开关电源技术是电力电子技术其中的一种技术。功率转换器是用于电能转换的,通过转换电能,以满足各种功率消耗的要求。由于其高效节能,能给社会带来巨大的经济效益,从而引起社会各方面的关注。现在随着越来越多的电子产品,因此,开关电源的发展也越来越好。

例如,AC-DC的变换,与相控电源变频技术传统的使用相比,采用大功率开关管的高频整流器,在技术上是一个飞跃。它不仅可以方便地获得不同的电压等级,更重要的是摆脱身体是大而重的工频变压器和滤波电感电容器使开关电源变得越来越小,更轻。随着转换效率的提高,降低了能耗,降低了供电环境温度,提高了工作人员的环境。开关电源已广泛应用于我国邮电部门,大大促进了其在其他领域的广泛应用。值得指出的是,近两年的电力直流供电系统出现,为全国投资4000万元的城市网络,农村电力供应工程改造,提高输电和配电质量的介绍,它已开始取代传统的相位控制的电力供应与开关电源。一些国内的通信公司,如中兴已经推出了一系列的产品已经推出。现在有一些小工厂也正在研究生产的开关电源。现在也有一些小厂也在研究生产开关电源。

利用当代电力电子技术,掌控导通和关断的时间比率,来保持稳定输出电压不变的叫开关电源,包括脉冲宽度调制(PWM)开关电源控制IC和MOSFET。开关电源与线性电源相比,两个的成本都随输出功率的增加而增加,但增长率却不同。在输出功率点的线性功率成本,但高于开关电源,这是所谓的成本逆转点。随着电力电子技术和创新技术的发展,开关电源技术也在不断创新,增加了成本的逆转点移动到低输出功率,从而提供了广阔的发展空间。高频开关电源是其发展的方向,小开关电源的高频化,开关电源进入了更为广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,促进了高新技术产品的小型化、轻量化。开关电源的研究开发与合理应用对节约能源、节约资源、保护环境具有重要意义。对二极管在开关电源中的电力电子器件的应用,IGBT和MOSFET。有少量的晶闸管用于开关电源的输入整流电路、软启动电路、GTR的驱动,开关频率低,IGBT和MOSFET逐渐取代之。

众所周知,节能和环保既是社会的热点话题,也是国家重要战略,更是世界范围内可持续发展的前提保障,可以说是人类面临的共同问题。从19世纪70年代开始,电力已经代替蒸汽作为主要动力,所以节约电能是当前人们所面临的重大问题。电力的主要来源有水力发电、火力发电、核发电,但随着科技的发展,太阳能、风能、生物能等能源也被利用来发电,并且快速成为电力能源系统不可分割的一部分。这些能量需要经过电力变换技术,才能使其便于储存,并转换成与电网一样频率的正弦波,为用户提供电源。平常发电时输出的电压会有波动,而太阳能、风能等受外界影响更大,发的电更不稳定。电网电压不稳定会使用电设备不能正常工作,减小机器使用寿命,严重时可能会烧毁。所以很多场合需要稳压供电,这就需要电能变化调整。随着电力电子技术的高速发展,以电力电子技术灵活的功率变换方式和高频率、高耐压、大功率开关管的出现,为研究高性能、高功率密度、高效率为目标的开关电源奠定了基础。开关电源在二十一世纪必将得到大力发展, 着力研究节能的开关电源设备具有重要的科学意义。

20世纪50年代,美国为搭载火箭首先研究出以体积小、重量轻为目标的高频开关电源。自20世纪70年代以来,开关型稳压电源在世界各工业化国家中普及应用,并以可直接从电网整流供电,自身功耗小、体积小、重量轻、成本低等优点而在各界得到广泛的应用。之后随着信息技术和微电子技术的发展,在80年代个人电脑的供电回路开始由开关电源电路构成。之后,电力电子技术不断的发展和创新,全控型器件逐步取代了以前的晶闸管,各种电子设备领域都渗透着电力电子技术,运用着高频开关电源。开关电源在使电源体积和重量大大减小的基础上,也给电能的质量带来了大步提高,同时带动了半导体和电路器件的发展。

开关电源的原型可以说是DC-DC变换拓扑,即通过改变开关管的占空比,获得需要的直流输出电压。开关电源一个主要优点就是高频化,正是因为高频化的结果使开关电源所需要的元器件也小型化,也导致电源本身小型化的实现,体积减小后另一个问题就是提高效率的利用率,作为提高效率的方法是主要是能够消除使效率降低的原因,而效率主要由开关晶闸管的驱动方法,浪涌吸收电路参数,变压器,扼流圈,整流器参数,辅助电路等决定的。目前国内开关电源自主研发及生产的厂家有300多家,并占据了相当市场,在电源市场竞争中颇具优势,并有少量出口。随着电力电子技术的高速发展,开关电源不断有新的突破,可以满足各种用电要求。由于其高效节能带来的巨大经济效益,具有强大的市场需求和研究意义。开关电源的使用能为国家节省了大量的金属和占地面积。

从我自身来说选择开关电源这个题目,主要是因为开关电源是电力电子技术的重要应用,可以使我将在学校中所学的专业知识进行很好的复习、实践及应用。在将来能快速适应工作岗位,做到学有所用。面对开关电源朝着输出低电压大电流方向发展的趋势,本设计根据负载要求提供隔离稳定输出电压。

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