基于tl494小功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　電子信息工程</b></p><p>　　基于TL494小功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　21世紀(jì)隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的

2、工作、生活關(guān)系日益密切，然而電子設(shè)備都不可能離開可靠的電源。[16]系統(tǒng)要求電源提供長期穩(wěn)定的電壓，而市電電壓的不穩(wěn)定性又使傳統(tǒng)電源難以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的長期穩(wěn)定的功能，過大的電壓偏差可能會導(dǎo)致設(shè)備的永久損壞[2]。開關(guān)電源正是由于其輸出電壓長期穩(wěn)定，并且輕巧、高效、高可靠新的優(yōu)點(diǎn)，得到了越來越廣泛的重視。因此新型低功耗、小型化、輕量化的開關(guān)電源的研究將變得十分的重要[1]。</p><p>　　能源危機(jī)越來越嚴(yán)重，

3、人們也更加地重視電子產(chǎn)品的能耗問題。如何提高供電效率，如何降低待機(jī)功耗等一些綠色電子產(chǎn)品都已成為人們所要研究的內(nèi)容，雖然傳統(tǒng)的線性電源電路簡單，工作可靠，但效率低，資源利用率大，工作溫度高成為了它的最大缺點(diǎn)[3]。開關(guān)電源的效率比傳統(tǒng)線性電源高很多[5]。由于開關(guān)電源的節(jié)能它逐漸替代了傳統(tǒng)線性電源。但它也有缺點(diǎn)，電路復(fù)雜，維修困難，電源噪聲大也限制了它不能適合所有電路的電源[4]。</p><p><b&g

4、t;　　主題</b></p><p>　　開關(guān)電源從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了五代[6]。70年初，那時(shí)候從線性電源開始走向開關(guān)電源。第二代是1976開始取得UL安全規(guī)定認(rèn)證。從80年代中期開始，開關(guān)電源走向全球通用，因此通信電源的開發(fā)就不能局限在北美或者日本市場，輸入電壓要考慮85~265V范圍內(nèi)，同時(shí)和其他安全規(guī)定都要考慮進(jìn)來[7]。第四代在90年中期，歐盟要求EMC(電磁兼容)，包括PFC方面的高次諧

5、波要求，現(xiàn)在進(jìn)入了第五代，2006年7月，歐盟將強(qiáng)制執(zhí)行《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)條例[8]，以限制有毒物質(zhì)的使用，新一代的通信電源產(chǎn)品就這樣誕生了[9]。</p><p>　　開關(guān)電源的調(diào)整管工作效率有70~95%，穩(wěn)定器的體積小、重量輕，調(diào)整管功率損耗小，散熱器也隨之減小[10]。此外，開關(guān)頻率工作小功率，可選擇

6、小容量的電容以及電感。允許的環(huán)境溫度也可以提高。但是，由于調(diào)整元件的控制電路比較復(fù)雜，輸出的紋波電壓較高等一些問題。也是它在一些場合受到了限制[11]。</p><p>　　開關(guān)電源的集成化與小型化正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，目前正在研制開發(fā)主開關(guān)與控制電路集成于同一芯片的集成模塊[12]。然而，把功率開關(guān)與控制電路包括反饋電路都集成于同一芯片上必須解決電氣隔離與熱絕緣的問題[14]。</p><p>

7、　　開關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個(gè)方面[15]：</p><p>　　1）高頻化、小型化、輕量化。開關(guān)電源的體積、重量主要是由儲能元件決定的，因此開關(guān)電源小型化實(shí)質(zhì)上就是盡可能減小其中儲能元件的體積。在一定范圍內(nèi)，開關(guān)頻率的提高，不僅能有效地減小了電容、電感及變壓器的尺寸，而且還能夠抑制干擾，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能等，因此高頻化是開關(guān)電源的主要發(fā)展方向。</p><p>　　2

8、）高可靠性。開關(guān)電源比連續(xù)工作電源使用的元器件多出數(shù)十倍，因此降低了可靠性。從壽命角度出發(fā)，電解電容、光耦合器的壽命決定著電源的壽命。所以，要從設(shè)計(jì)方面著手，盡可能的使用較少的器件，提高集成度，采用模塊化技術(shù)可以滿足分布式電源系統(tǒng)需要提高系統(tǒng)的可靠性[17]。</p><p>　　3）低噪聲。開關(guān)電源的缺點(diǎn)之一是噪聲大，單純地追求高頻化，噪聲也會隨之增大。采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù)，在原理上既可以提高頻率又可以降低

9、噪聲，所以，盡可能降低噪聲影響是開關(guān)電源的又一發(fā)展方向。</p><p>　　4）低輸出電壓技術(shù)。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器和便攜式電子設(shè)備的工作越來越低，這就要求未來的DC-DC變換器能夠提供低輸出電壓以適應(yīng)微處理器和便攜式電子設(shè)備的供電要求。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　開關(guān)電源的發(fā)展一直都是與

10、半導(dǎo)體器件及磁性元件等的發(fā)展休戚相關(guān)，高頻化的實(shí)現(xiàn)，需要相應(yīng)的高速半導(dǎo)體器件和性能優(yōu)良的高頻電磁元件。發(fā)展電力MOSFET、IGBT等新型高速器件，開發(fā)高頻用的低損磁性材料，從而改進(jìn)磁元件的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法，提高濾波電容介電常數(shù)及降低其等效串聯(lián)電阻等方面的工作，對于開關(guān)電源小型化始終產(chǎn)生著巨大的推動(dòng)作用?？傊陂_關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域里，邊開發(fā)低損耗回路技術(shù)，邊開發(fā)新型元器件，兩者相互促進(jìn)推動(dòng)著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)的市場增長率向小型、薄型、

11、高頻、低噪聲、高可靠方向發(fā)展[18]。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]楊素性，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].第2版，北京：高等教育出版社，1998，10.1-16</p><p>　　[2]李金華、李捷輝、李捷明，開關(guān)電源技術(shù)[M].第1版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，5.1-20</p&g

12、t;<p>　　[3]張俊謨，單片機(jī)中級教程（原理與應(yīng)用）[M].北京航天大學(xué)出版社，2006，6.1-36</p><p>　　[4]周志敏，周紀(jì)海。開關(guān)電源實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：北京人民郵電出版社，2003，8.23-46</p><p>　　[5]侯振義等，直流開關(guān)電源技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006，4.120-184</p>

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15、g company, 1991</p><p>　　[12]Bose B K. Power electronics—a technology review. Proceedings of IEEE,1992,80(8):1303~1334</p><p>　　[13]Harashima F. Power electronics and motion control—a future per

16、spective. Proceeding of IEEE,1994,82(8):1107~1111</p><p>　　[14]Bimal K.Bose. Evaluation of Modern Power Semiconductor Devices and Future Trends of Converters. IEEE Trans. On Industrial Applications, 1992, 28

17、(2)</p><p>　　[15]IEEE Working Group on Power System Harmonics. Power system harmonics: an overview. IEEE Trans Power App & Syst, 1983, 102(8):2455~2460</p><p>　　[16]GuiChao Hua, Fred C.Lee.

18、An Overview of Soft-Switching Techniques for PWM Converters. Of IPEMC 94, Beijing, 1994</p><p>　　[17]GuiChao Hua, Fred C.Lee. Soft-Switching Techniques in PWM Converters. IEEE Trans on Industrial Electronics