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单管反激式直流变换器研究开题报告


3.电路的技术指标:输出功率为 1kW,输入电压:48VDC,输出电压:400VDC, 电压纹波不大于 20V,开关频率 50kHz,动态响应时间小于 10ms。 4.建立仿真模型,并通过仿真结果验证设计方法的正确性。
拟解决的关键问题: 问题一 :如何设计单管反激式直流变换器系统?
解决方法 :借助所学的书本知识或去图书管查阅相关资料或借助网络资源。 问题二 :如何给出单管反激式直流变换器系统完整的仿真结果,并达到系统性能指标
指导老师意见: 年月日
系意见: 年月日
指导老师(签名): 系主任(签名):
本课题的进度安排: 2015.1.15 前 收集资料,复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路 的仿真等 书籍,2015 年 1 月下发任务书,确定(论文)的任务要求。 寒假期间 完成外文翻译,确定初步的研究方案。 2015.3.1-2015.3. 15 进行课题的调研,完善课题研究方案,完成文献综述和开题报告。 2015.3. 15-2015.3. 31 进行课题的设计,完成设计(论文)提纲的编写。 2015.4. 1-2015.4. 30 进行课题的仿真研究及仿真结果的处理与分析等,完成设计(论文)初 稿。 2015.5. 1-2015.5. 31 完成设计(论文)(按学校格式要求写作)。在最终定稿之前应与指导教 师交换对设计(论文)的意见,并进行修改完善。 2015.6.1-2015.6.14 制作 PPT,答辩。
文献综述(国内外研究情况及其发展): 随着电力电子技术的发展,开关电源的应用越来越广泛。开关电源是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,开关电源一般由脉冲宽 度调制(PWM)控制 IC 和 MOSFET 构成。开关稳压电源有多种类型,其中单端反激式开关 电源由于具有线路简单,所需要的元器件少,能够提供多路隔离输出等优点。开关电源是通 过开关管关断和导通实现电压和电流变换的装置,亦称无工频变压器的电源,利用体积很小 的高频变压器来实现电压变化及电网隔离。开关电源具有体积小、重量轻、效率高、发热量 低、性能稳定等优点,代表着当今稳压电源的发展方向,已成为稳压电源的主导产品。 随着集成电路的发展,开关电源逐渐向集成化方向发展,趋于小型化和模块化。反激变压器 的设计是一个难点,其往往导致电源设计周期延长。随着 PI 公司生产的以 TOPSwitch 为代 表的新一代单片开关电源的问世,以上诸多问题都得到了很好的解决。应用 TOPSwitch-HX 设计开关电源,不仅器件更少,结构更简单,发热量更少,工作更可靠,采用该系列芯片已 成为一种高效的反激式开关电源设计方案。1977 年国外首先研制成脉宽调制(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-Fx、TOPSwitch-GX、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,并得到广泛应用。
要求? 解决办法 :借助书本知识和在老师的指导下解决问题。
研究思路、方法和步骤: 研究思路: 通过所学的知识及相关资料深入了解 Buck-Boost 型功率变换器与反激式功率变换器的基本 原理、功率电路与控制电路的设计方法与实现,控制电路的稳定性设计等。 学习并掌握电路仿真软件的使用。 在这些基础上进行电路的设计和建立仿真模型,并通过仿真结果验证设计方法的正确性。 方法和步骤: 参考文献设计电路。 基于 matlab 建立仿真模型,并通过仿真结果验证设计方法的正确性。
参考文献: [1] 康华光.电子技术基础:模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2013. [2] 张占松,张心益编著.开关电源技术教程[M].北京:机械工业出版社,2012 [3] (美)Simon Ang,(美)Alejandro Oliva 著;徐德鸿[等]译.开关电源的原理、仿真和设计[M].北 京:机械工业出版社,2011. [4] 胡寿松.自动控制原理基础教程[M].北京:科学出版社,2013.
本课题的主要研究内容(提纲)和成果形式: 1.复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路的仿真等方面有关书籍, 理解掌握电路仿真软件的使用,如 Pspice、Saber 等。 2.重点学习 Buck-Boost 型功率变换器与反激式功率变换器的基本原理、功率电路与控制电路 的设计方法与实现,控制电路的稳定性设计等。
华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告
系:电气系
专业班级:11 级电气 1 班
姓名
曾俊杰
学号
1102101042
指导 教师
王国玲
职称 学历
副授
课题名称 单管反激式直流变换器研究
毕业设计(论文)类型(划√) 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其他

本课题的研究目的和意义: 目的:高效反激式开关电源以其电路抗干扰、高效、稳定性好、成本低廉等许多优点,特别 适合小功率的电源以及各种电源适配器,具有较高的实用性。随着电力电子技术的发展,工 作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通 过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出,通常的形式是产生一个符合要求的输出电 压,这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。 意义:在开关电源设计初期,采用的都是分立元件,集成度很低,大部分电路只能在 PCB 版上实现,极大的限制了小型化实现的可能。而且大量器件暴露在外,也影响了系统的稳定 性。近年来,为了实现更高的效率和更小的体积,开关电源的工作频率有了很大的提高。高 工作频率能够减小外围电感和电容的大小,从而减少系统的体积。
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