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功率因数横机制约系统电源设计小结

收藏本文 2024-04-22 点赞:31153 浏览:143645 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:电源是各种电子设备工作和运行的能量之源,其可靠性和安全性是电子设备正常运行的重要保障。同样,在横机制约领域,对于横机制约系统的研发公司来说,能自主研发性能稳定、结构简单、低廉的电源系统,有利于在激烈的竞争中占有一定的优势。本课题针对特定的供电需求,主要考虑以减小开关电源体积和重量,降低其成本,保证开关电源效率这三个方面,对横机制约系统所需的供电电源做了进一步探讨。本论文对开关电源的原理以及制约方式做了简单介绍和浅析,紧接着通过对开关电源各种DC-DC结构复杂程度、适用范围的比较,并且考虑成本因素,最终确定采取反激和正激两种不同方式设计的两个电源模块(50W反激两路输出,350W正激单路输出)来满足横机制约供电系统的需求。首先,以反激式开关电源模块的设计着手,介绍了反激式开关电源的工作历程,对反激电源进行了分块设计,详细阐述了电路元件参数设计、制约电路设计、检测电路设计、反馈电路设计等电路设计的历程以及设计步骤。其次,对横机制约系统第二个电源模块所采取的正激设计方式做了简单介绍,浅析了正激方式的工作原理及其优缺点。对正激式开关电源分5个部分(倍压电路设计、功率开关管选择、变压器参数设计、关键电路设计、PCB的设计和总结)进行了设计,并给出了具体计算的历程。设计历程中,考虑横机制约系统实际预留的空间大小和成本因素,暂时没有把PFC电路设计到样机中。但是,为了制约系统电源部分之后的优化升级和电能利用率的进一步提升,又提出了解决PF值较低不足的后续参考案例。最后,介绍了开关电源的电磁兼容性不足,浅析了产生电磁干扰的理由并指出了抑制电磁干扰的措施,着重讲述了EMI滤波器设计原理和设计原则,为了使EMI滤波器达到更佳的效果,还给出了采取两级复合式EMI滤波器的电路结构图。该横机系统供电源设计具有很强的实用性,而且相对减小了之前电源的占用面积,降低了前期设计的成本。关键词:开关电源论文反激设计论文正激设计论文功率因数校正论文电磁干扰论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-9

    第1章 绪论9-16

    1.1 引言9

    1.2 探讨背景与国内外进展概述9-12

    1.2.1 探讨背景9-11

    1.2.2 国内外开关电源的进展概述11-12

    1.3 开关电源技术热点12-15

    1.3.1 DC-DC变换技术12

    1.3.2 PFC技术12-13

    1.3.3 软开关技术13

    1.3.4 同步整流技术13-14

    1.3.5 高频磁技术14

    1.3.6 数控电源技术14-15

    1.4 本课题探讨的主要内容15

    1.5 本论文的组织结构15-16

    第2章 开关电源设计基础16-23

    2.1 开关电源的概念16

    2.2 开关电源的基本原理16-19

    2.2.1 开关电源的制约方式16-17

    2.2.2 PWM制约的开关电源工作原理17-19

    2.3 DC-DC拓扑结构19-23

    2.3.1 非隔离型拓扑结构19-20

    2.3.2 隔离型拓扑结构20-21

    2.3.3 本论文选定的拓扑结构21-23

    第3章 横机制约系统电源模块一的反激设计23-43

    3.1 反激式开关电源介绍23

    3.2 反激式开关电源工作历程23-29

    3.2.1 电路稳定工作状态23-26

    3.2.2 电路过渡状态26-27

    3.2.3 储能滤波电容和变压器相关参数27-29

    3.3 反激开关稳压电源的设计29-43

    3.3.1 设计规格29

    3.3.2 电路元件参数设计29-37

    3.3.3 制约电路设计37-40

    3.3.4 检测和反馈电路设计40-42

    3.3.5 电路的整体原理图和PCB设计42-43

    第4章 横机制约系统电源模块二的正激设计43-59

    4.1 正激式开关电源介绍43-44

    4.1.1 正激式开关电路原理43-44

    4.1.2 正激式开关电路优缺点44

    4.2 辅助绕组复位44-45

    4.3 正激式开关稳压电源的设计45-54

    4.3.1 设计规格要求45

    4.3.2 倍压电路设计45-46

    4.3.3 选择合适功率开关管46-47

    4.3.4 正激变压器参数设计47-48

    4.3.5 关键电路的设计48-53

    4.3.6 电源PCB的设计总结53-54

    4.4 PFC解决案例54-59

    4.4.1 设计规格54

    4.4.2 PFC电路设计54-59

    第5章 开关电源的电磁干扰浅析及EMI滤波器设计59-64

    5.1 电磁干扰不足的引入59

    5.2 电磁干扰及电磁兼容介绍59-61

    5.2.1 开关电源中电磁干扰的产生59-60

    5.2.2 开关电源中电磁干扰的抑制60-61

    5.3 EMI滤波器的设计61-64

    5.3.1 EMI滤波器的设计原则61-64

    第6章 样机测试及结果浅析64-69

    第7章 结论与展望69-70

    致谢70-71

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