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设计开题报告 开题报告 开题报告电气工程及自动化基于SG6848开关电源的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义在国外，20世纪50年代，美国宇航局首次为搭载火箭开发了小型化、重量轻的开关电源。在半个多世纪的发展过程中，开关电源因其体积、重量、效率、发热等上面的优势，已经逐渐取代了传统的连续工作电源，并越来越被广泛运用于电子行业。20世纪60年代，随着晶闸管及其派生元件的出现，采用PWM控制的开关电源开始逐渐取代传统的电源，采用PWM控制的开关电源的转换效率远远超过线性电源。20世纪70年代处，开关电源实现了20khPWM开关变换。可以说是划时代的创举，被称为“20hz革命”，是电源技术发展史上的第二次飞跃。20年代80年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成了电源的换代。而当时开关电源的工作频率已达到100250KHz。20世纪90年代开关电源被广泛运用于日常生活中，进入了快速发展时期，其工作频率已发展到500kHz1MHz。但随着工作频率的提高，随之带来的开关损耗也摆在了人们的面前。而此时软开关的产生，适时的解决了开关电源无法高频高效的问题。开关电源从硬开关技术向软开关技术的过渡是电源技术发展史上的第三次飞跃。在整个20世纪90年代，软开关技术是整个开关电源研究的重点，各种基于谐振变换的电路拓扑形式不断的涌现，新型的电路不断的被开发。21世纪，开关电源中的功率管多使用双级型晶体管，开关频率能达到几十千赫，采用MOS-FET作为功率管的开关电源转换频率可达几百千赫。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。这种开关方式可以大大的提高开关速度，理论的开关损耗委零，而且噪音也很小。开关电源的技术追求和发展趋势可以概括为以下四点： （1）小型化，薄型化，轻量化，高频化。开关电源的体积和重量主要储能元件决定的，因此开关电源的小型化和轻量化主要就是减小储能元件的体积和重量。在一定范围内，开关频率的提高，能够抑制干扰，改善系统的动态性能，因此，高频化是开关电源的主要发展方向。 （2）高可靠性。开关电源使用的元器件比连续工作电源少数十倍，因此提高了可靠性。 （3）低噪音。开关电源的缺点之一是噪音大，所以，尽可能地降低噪音影响是开关电源的又一发展方向。 （4）采用计算机辅助设计和控制。采用CAA和CDD技术最新变换拓扑和最佳参数，使开关电源具有最简洁的结构和最佳工况。 而在国内，开关电源基本上起源于20世纪70年代末和80年代初，当时高等院校和一些科研机构正在对开关电源进行试验和开发。而真正被推广和应用是在20世纪80年代中期。到20世纪80年代开关电源的特点是采用20khz，脉宽调制（PWM）技术，效率可达65%70%。21世纪我国通信、信息、家电和国防等领域的电源普遍采用高频开关电源。经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和发展。功率器件的更新发展促进了开关电源的高频化，软开关技术使高频开关电源的实现有了可能。控制技术，由于有源功率因数校正技术等的发展使开关电源的电路大大的简化，在提高开关电源的整体效率的同时，还能抑制电网的谐波污染。 在国内开关电源发展上面，民族企业一直占有举足轻重的地位。经过20几年的不懈努力，我国的开关电源生产厂家已经从小作坊式的生产模式逐步向大规模生产转化，产品类型也从单一品种走向系列化。现在，我国已形成一批上亿元、甚至10亿元以上产值的电源企业，很多产品已进入国际市场。电源市场在信息产业、国防工业、家电行业，特别在电信业的迅猛发展，是电源市场发展的强大推动力.当前我国电子信息产业的高速发展，也大大促进了电源市场的发展。使开关电源的市场需求变大，也孕育可大批的电源生产企业。这些企业所产出的具有先进水平的开关电源，不仅可以满足各种电子设备的需要，而且在航空、铁路、电力、国防及其家电等领域中都得到了广泛的应用。 随着计算机、电子技术的飞快发展，电子技术的应用也越来越广泛，种类也越来越多。电子设备在人们的日常生活和工作中也扮演着越来越重要的角色。有电子设备的地方必然需要可靠的电源，随着电子设备的发展，它们对电源的要求也越来越高。电子设备的发展方向是小型化，小成本化，这使相应的电源的发展方向以轻、薄、小和高效率为主。传统的晶体管串联调整稳压电源具有稳定性好、输出纹波电压小、使用可靠等优点。但它的工频变压器和滤波器体积很大而且十分笨重，体积和重量都很大。它的调整管的功耗很大，电源效率很低，一般只有45%左右。由于调整管的功耗很大，所以它需要体积很大的散热器，很难满足许多实际运用中要求。所以小型化的开关电源在这个时代背景下也应运而生了。开关电源是一种电力电子器件，是通过功率变换器对电能进行变换，经过变换后的电能能满足各种用电的需求，由于其高效节能的特点而具有很好的经济效益，从而引起了社会的广泛关注。 开关电源作为各类控制系统的原动力，其地位日益提高。随着现代大型用电设备的迅速发展，特别是微电子技术的发展。任何通讯设备都离不开电源，开关电源装置的质量直接影响通信的质量。通信设备对开关电源装置的要求越来越高，各种新型的电路也不断的被开发。本设计针对由SG6848芯片构成开关电源电路进行研究，并对其的构成，工作原理进行分析和研究。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 主要研究基于SG6848开关电源的组成结构，SG6848芯片的工作原理，芯片外部电路的设计，制作实际开关电源电路，并对其进行调试、仿真，各个主要参数的测量和调试。 开关电源主要解决220V电网交流电无法对小型电气设备进行供电的问题，通过开关电源把电网电压转换为直流电，并进行降压已能够对小功率电气进行供电。 三、研究步骤、方法及措施： 1总体方案的选择、确立； 2电路原理图设计； 3PCB电路板的设计与制作； 4电路的焊接与调试； 5作品的完善，论文的撰写； 通过查阅已有的相关文档及技术资料，先确立总体方案，根据选择的方案通电路的搭建，进行针对性的设计研究。 四、参考文献1李金伴，李捷辉，李捷明开关电源技术北京.化学工业出版社2006.52倪海东，蒋玉萍开关电源专用电路设计与应用北京.中国电力出版社20053周志敏，周纪海，纪爱华开关电源实用电路北京.中国电力出版社20084韩广兴开关电源电路识图北京.电子工业出版社20075李龙文最新开关电源设计程序与步骤北京.中国电力出版社20086周志敏，周纪海，纪爱华单片开关电源北京.电子工业出版社2007.77闫胜利袁芳革冷小冰AltiumDesigner6.x中文版实用教程北京.电子工业出版社2007.68蔡宣三.开关电源发展轨迹.电子产品世界2000 第 6 页 共 6 页