高壓脈沖開關電源

電子機電論文字數:28651.頁數:58 論文編號:JD466 

目    錄

摘  要  ⅰ
Abstract  

第1章 緒論   1
1.1 課題研究的背景與現狀  1
1.1.1 開關電源技術的研究現狀   1
1.1.2 開關電源產品的技術發展動向   2
1.2 課題簡介及論文的構成   3
第2章 方案設計及方案確定   5
2.1方案設計及方案確定   5
2.1整體電路分析  5
2.2.1 電路的工作原理  5
2.2.2 電路的設計步驟  6
第3章 電路的設計   7
3.1 主電路設計  7
3.1.1 分立元件和單片集成開關電源  7
3.1.2 TOPSwitch芯片的介紹  7
3.1.3 變壓器的設計  13
3.1.3.1 概述  13
     3.1.3.2 電壓器的設計方法  14
     3.1.3.3 變壓器的設計步驟   15
3.1.4 穩壓反饋電路的設計  17
3.2 輸出電路設計  24
3.2.1 PWM開關電源變壓器的設計  24
3.2.1.1 電路拓撲結構的選擇   24
3.2.1.2 硬開關的局限和軟開關技術   25

3.2.1.3 移相控制ZVS-PWM 全橋變換器的分析  27
3.2.1.4 移相控制ZVS-PWM 全橋變換器的工作原理  27
3.2.1.5 電路的特性分析   29
3.2.1.6 電路拓撲結構的改進  31
3.2.1.7 主功率管的選擇  32
3.2.2 開關控制驅動電路的設計   33
3.2.2.1 PWM集成控制芯片工作原理   33
3.3 單元脈沖電路  34
結論   35
致謝  36
參考文獻  37
附   錄  38
附錄1 系統電路原理圖  38
附錄2 系統電路PCB圖  39
附錄3 英文文獻及翻譯  40

摘 要
本文分析了國內外高頻開關電源的發展和現狀，研究了高頻開關電源的基本原理及軟開關技術實現的條件。設計出一種實用的高壓恒流大功率開關電源，該電源輸入為單相220V/50HZ，輸出電流恒定165mA輸出電壓在1500V-4000V之間可調。該系統以MOSFET作為功率開關器件，構成全橋移相開關變換器，整個電源由控制電路、DC-DC變換器、輸出濾波電路、輔助電源等部分組成。系統控制電路采用了脈寬調制技術(PWM),PWM信號由集成控制器UC3875產生，系統從輸出端實時采樣電流反饋信號，以控制輸出電流的恒定。控制電路和輸出電路之間通過光電隔離，提高了系統的可靠性和安全性。
由于模塊工作于高頻開關狀態，系統具有體積小、重量輕、可靠性高等一系列優點。同時，由于使用軟開關技術，電源整體效率大于90%。
關鍵詞: 高頻開關電源；全橋DC-DC變換器；PWM；軟開關技術；效率

性能指標如下：
1、輸出電壓在1500V～4000V連續可調。
2、輸出電流恒定在165mA.
3、總體效率高于90%。
4、可連續工作10個小時以上。