大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院: 信息科学与工程学院 专业班级:电气工程及其自动化A班
课题名称 400W AC/DC开关电源应用设计
1、本课题的的研究目的和意义:
开关电源(Switch Mode Power Supply,SMPS)是以功率半导体器件为开关元件,利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境
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宽调制(PWM)控制器集成电路,美国Motorola公司、Silicon General公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM芯片。近些年来,国外研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994年,美国电源集成公司(Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔离式PWM型单片开关电源,其属于AC/DC电源变换器。之后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-F*、TOPSwitch-G*、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司最近也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率单片电源系列产品。目前,单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。单片开关电源自问世以来便显示出强大的生命力,其作为一项颇具发展前景和影响力的新产品,引起了国内外电源界的普遍关注。单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点,现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。
与国外开关电源技术相比,国内从1977年才开始进入初步发展期,起步较晚、技术相对落后。目前国内AC/DC模块电源市场主要被国外品牌所占据,它们覆盖了大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半的市场。但是,随着国内技术的进步和生产规模的扩大,进口中小功率模块电源正在快速被国产AC/DC产品所代替。 开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。由于变换效率提高,能耗减少,降低了电源周围环境的室温,改善了工作人员的环境。我国邮电通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的是,近两年来出现的电力系统直流操作电源,是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的
供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的,它已开始采用开关电源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产品。 目前,国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家,形成规模的有十多家。国产开关电源已占据了相当市场,一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同,在电源市场竞争中颇具优势,并有少量开始出口。
3、 本课题的主要研究内容(提纲)和成果形式:
本课题针对电力系统环网柜等支流UPS应用领域,设计与环网柜用超级电容配电电源相应的AC/DC电源。电源以TL494作为控制核心,根据TL494的应用特点,设计一种基于该PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。包括EMI滤波电路、主电路拓扑电路、PWM控制电路、风扇温度控制与过压保护电路、输出滤波电路等部分。其中PWM控制电路是以TL494为核心的脉冲触发器电路,风扇与过压保护是以HA17358芯片为核心的控制回路。根据以往的成果进行耐压的提高,合理改进产品元件的布局,提高产品的质量。
4、 拟解决的关键问题:
1 布线距离适当画开,提高电路板的耐压能力,预计可通过2000v耐压测试
2 改 ……(未完,全文共3354字,当前仅显示1694字,请阅读下面提示信息。
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