目录前言第章开关电源的概述开关电源的定义开关电源与线性电源的区别线性电源的概述开关电源与线性电源的对比开关电源的发展史开关电源发展技术国内开关电源的市场情况第二章总体方案设计与基本工作原理电子元器件的识别检测场效应管变压器电感电流互感器电源控制芯片系列开关电源总体方案设计开关电源的工作流程电路的总体方案开关电源基本工作原理型降压型的开关电源工作原理输出电压滤波电路原理第三章电路设计及元器件参数的确定本论文设计要求主电路设计主电路原理图设计降压电路参数的确定储能滤波电感的计算及分析储能滤波电容的计算及分析主电路元器件的选取控制电路及驱动电路设计控制芯片的简化方框图及引脚介绍控制电路及驱动电路原理图设计保护电路设计第四章抗干扰设计与优化电路抗干扰设计与优化变压器的磁芯要求滤波电感的磁芯要求板抗干扰设计与优化全部元器件布局原则高频信号的干扰屏蔽第五章板的制作及调试原理图的绘制板的制作调试的判断鉴别白盒测试纹波参数的测试调试总结与分析结语附录参考文献致谢前言随着电力电子技术的飞速发展，电力电子设备与人们的工作生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入年代计算机电源电极功耗大于的管。 储能滤波电感的计算及分析开关电源输出电压与控制开关的占空比有关，还与储能电感的大小有关，因为储能电感决定电流的上升率，即输出电流的大小。 因此，正确选择储能电毕业设计降压开关电源的设计与实现系别电子信息系专业名称电子信息科学与技术学生姓名学号指导教师姓名职称完成日期年月日本科毕业设计开题报告选题降压开关电源的设计与实现院系电子信息系专业电子信息科学与技术学生姓名指导教师本选题的意义及国内外发展状况人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻小薄低噪声高可靠抗干扰的方向发展。 由于开关电源轻小薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是项关键技术。 开关电源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方面都具有重要的意义。 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。 线性电源成本在输出功率点上，反而高于开关电源，这点称为成本反转点。 随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。 电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。 要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路。 研究内容开关电源的国内外发展状况开关电源的基本原理开关电源的电路结构开关电源的元件参数确定及选取开关电源的硬件设计与实现研究方法手段及步骤查阅开关电源相关的书籍，配合查阅网上资料原理图设计针对本设计进行相关硬件的原理设计抗干扰设计与优化用软件绘制原理图以及制作板对电路板进行调试参考文献康华光电子技术基础模拟部分第四版高等教育出版社，美开关电源入门人民邮电出版社，陈学平，兰帆，胡勇电路设计与电路仿真清华大学出版社，王兆安，黄俊电力电子技术机械工业出版社倪海东，蒋玉萍现代电源设计与应用丛书开关电源专用电路设计与应用中国电力出版社，美玛尼克塔拉王志强，郑俊杰开关电源设计与优化电子工业出版社，赵同贺开关电源设计技术与应用实例电能变换与应用丛书人民邮电出版社，王水平控制与驱动器使用指南及应用电路西安电子科技大学出版社，邱关源电路第四版高等教育出版社，吴良斌现代电子系统的电磁兼容性设计国防工业出版社，降压式开关电源的设计与实现摘要人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻小薄低噪声高可靠抗干扰的方向发展，所以电源管理技术变得至关重要。 在这种情况下，设计开发高效率高频小体积的开关电源，无论是从经济角度，还是从科学研究上来讲都是很有价值的。 本文对开关电源的发展历史当下发展状况以及发展的技术作了简要的介绍，随后阐述了降压型可调转换器降压斩波电路的设计方案及其工作原理，描述了转换器的控制方法脉宽调制控制。 在此基础上设计了款基于电压控制模式的降压型开关电源，设计的内容包括主电路的设计控制及驱动电路的设计保护电路的设计并给出设计参数，最后抗干扰与优化设计。 本论文的设计主要应用于电动车降压供电，笔记本电脑供电以及作为实验电源使用。 关键词降压斩波电路脉宽调制控制抗干扰式中为处于导通的时间，为处于关断的时间为开关管控制信号的周期，即为开关管导通时间与控制信号周期之比，通常称为控制信号的占空比。 从该式可以看出，占空比最大为，若减小占空比，该电路输出电压总是低于输入电压，因此将其称为降压型转换器。 负载电流的平均值为图负载电流断流时波形若负载中电感值较小，则在管断后，负载电流会在个周期内衰减为零，出现负载电流断续的情况。 因此降压开关电源有非连续电流模式和连续电流模式两种工作模式，波形图如上图与图所示。 负载电流连续时的波形负载电流断续时的波形图负载电流连续时波形输出电压滤波电路原理大多数开关电源输出都是直流电压，因此，般开关电源的输出电路都带有滤波电路，图是带有滤波功能的原理图设流过电感的电流为,反电动势为，滤波输入电压为，滤波电容两端电压为，输入电压为，输出电压为。 其中是储能滤波电感，它的作用是在接通期间限制大电流通过，防止输入电压直接加到负载上，对负载进行电压冲击，同时对流过电感的电流转化成磁能进行能量存储，然后在关断期间把磁能转化成电流继续向负载提供能量输出是储能滤波电容，它的作用是在接通期间把流过储能电感的部分电流转化成电荷进行存储，然后在关断期间把电荷转化成电流继续向负载提供能量输出是整流二极管，主要功能是续流作用，其作用是在控制开关关断期间，给储能滤波电感释放能量提供电流通路。 在关断期间，储能电感将产生反电动势，流过储能电感的电流由反电动势的正极流出，通过负载，再经过续流二极管的正极，然后从续流二极管负载电流连续时的波形负载电流断续时的波形的负极流出，最后回到反电动势的负极。 图图图大于滤波输入电压的平均值。 参看图。 第三章电路设计及元器件参数的确定本论文设计标准降压开关电源，扩充性极好，主要应用于电动车降压供电控制，笔记本电脑供电控制以及作为实验电源使用。 本论文设计要求本论文设计具体要求标准降压开关电源输入电压直流，管耐压值，具有尖峰保护电路。 输出电压直流过流过压保护输出端短路保护及输入与地接反保护。 满载时，工作电流最大为，纹波电压峰峰值尽量小。 单面铜板手工制作。 主电路设计主电路主要完成对直流电压降压和滤波两个工作。 主电路原理图设计主电路原理图如下图所示控制图主电路原理图将直流电压送入主电路，通过脉宽调制控制调节输出电压平均值，再经过滤波电路使电压稳定。 脉宽调制控制信号由管驱动电路发出二极管电阻和电容构成保护电路，用以缓冲管在高频工作环境下关断时因为正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 降压电路参数的确定本设计的主要要求输入,直流电压，输出固定电压，满载时输出工作电流，控制芯片应用系列，波的控制频率为。 根据设计要求，考虑管和二极管的导通压降取，电感压降取，占空比通常取，满载时该电路取，则可以得到脉冲周期为导通时间为截止时间为满载时最小输入电压输出功率基于稳定性与安全性考虑，输入电压范围为，在实际应用中，般输入负载功率要求大于否则会发热。 对于电路中的电力二极管，承受的最大反向重复峰值电压约为，最大正向平均电流约为，所以我们可以选择正向平均电流大于，反向重复峰值电压大于的电力二极管作为续流二极管。 对于电路中的管，集射极承受的最大电压约为，流过的最大电流值约为，则最大耗散功率约为。 所以我们可以选择最大集射极间电压大于，最大集电极电流大于，最大集分别是控制开关的占空比等于时，图电路中几个关键点的电压和电流波形。 图图图分别为控制开关输出电压的波形图图图分别为储能滤波电容两端电压的波形图图图分别为流过储能电感电流的波形。 图时各点电压电流波形图﹤时各点电压电流波形图﹥时各点电压电流波形在期间，控制开关接通，储能滤波电感两端的电压为式中输入电压，为直流输出电压，即电容两端的电压的平均值。 当控制开关由接通期间突然转换到关断期间的瞬间，流过电感的电流达到最大值。 当开关电源工作于临界连续电流或连续电流状态时，在接通和关断的整个周期内，储能电感都有电流流出，但在接通期间与关断期间，流过储能电感的电流的上升率绝对值般是不样的。 在接通期间，流过储能电感的电流上升率为在关断期间，流过储能电感的电流上升率为,因此当时，流过储能电感的电流上升率，在接通期间与关断期间绝对值完全相等，即电感存储能量的速度与释放能量的速度完全相等。 在这种情况下，流过储能电感的电流为临界连续电流，且滤波输出电压等于滤波输入电