开关电源设计论文
源的效率与功率开关的变换速度成正比，要进一步提高开关电源
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开关电源的基本原理及发展趋势
的转换效率，就必须提高其工作频率。但是，当工作频率提高以后，对整个电路 中的元器件又有了新的要求。例如，高频电容、储能电感等新问题。 （3）开关电源电路中的功率开关工作在频率较高的开关状态，其高频电压和 电流就会产生较强的尖峰干扰和谐振噪声。随着开关电源的发展，虽然这些缺点 得以改进， 但是在一些对输出稳定度和输出纹波要求较高的精密电子测量仪器和 仪表中，却不能得到使用。所以，克服开关电源的这一缺点，进一步提高它的输 出稳定度和降低它的输出纹波电压，扩大它的适用范围，就成了第三个困难。 （4）寻求新的驱动方式和新的功率开关去解决驱动导通的上升时间内损耗、 驱动关断的下降时间内的损耗、 导通后由于管压降不能为零而产生的损耗和关断 后由于漏电流不能为零而引起的损耗这将成为第四个困难。 随着科技人员不断努力探索， 终于研制出了具有零流关断和零压开通的复合 ，综合性能优势在门极驱动与保 功率开关 IGBT（芯片：IXDN404、SIE20031） 护。这种复合功率开关 IGBT 把晶体管和 MOSFET 管的优点集于一体，既具有 MOSFET 管的输入驱动所需功率非常小的输入特性，又具有晶体管的导通后管 压降非常小的输出特性。解决如上不少的难题，实现了突破性的进展。 1．1．2 国内发展情况 ． ． 我国的开关电源设计、研制和生产开始于 20 世纪 60 年代初期，到 60 年代 中期进入了实用阶段。70 年代初期开始设计、研制和生产无工频降压变压器的 开关电源。1974 年研制成功了我国第一台工作频率为 10kHZ、输出直流电压为 5V 的无工频降压变压器的开关电源。虽然这些年取得了进步但和发达国家相比 我们的技术还很落后。由于我国的半导体技术与工艺跟不上时代发展，导致我们 自己研制和生产的无工频降压变压器的开关电源关键器件，如开关晶体管，高频 开关变压器磁性材料都是国外的。因此，我们最根本的问题是要提高我国的半导 体技术和工艺。 1 . 2 开关电源优缺点 1. 2. 1 优点： （1） 内部功率损耗小，转换效率高。 （2） 体积小，重量轻。 （3） 稳压范围宽，线性调整率高。
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（4） 滤波效率大为提高，滤波电容的容量和体积大为减小。 （5） 电路形式灵活多样。 与线性稳压电源相比，其工作频率比线性电源工频高了几个数量级， 开关电源比普通的线性电源效率高。 由于线性电源功率管工作在线性区， P=UI 由 得，随着 I 越来越大功率
