前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：電力設(shè)計(jì)院；大計(jì)劃大預(yù)算；管理辦法；信息化建設(shè)；組織保障

為深入踐行集團(tuán)企業(yè)和電力設(shè)計(jì)院發(fā)展戰(zhàn)略，提升電力設(shè)計(jì)院計(jì)劃和預(yù)算管理水平，加強(qiáng)資本性項(xiàng)目投資和成本性項(xiàng)目支出的管控，改變當(dāng)前計(jì)劃管理以“條塊分割”和“切塊式”管理為主的粗放管理模式，解決長期以來計(jì)劃管理與預(yù)算管理相脫節(jié)的問題，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)計(jì)院計(jì)劃管理與預(yù)算管理的有效融合，現(xiàn)對電力設(shè)計(jì)院大計(jì)劃大預(yù)算管理工作開展有以下思路。

一、背景及現(xiàn)狀

電力設(shè)計(jì)院當(dāng)前正處于大規(guī)模發(fā)展和建設(shè)時(shí)期，每年的資本性投資和成本性項(xiàng)目支出金額十分龐大。在現(xiàn)有的電力體制環(huán)境下，如何有效地提高電力設(shè)計(jì)院的投資及成本項(xiàng)目的管理水平，防范經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)計(jì)院投資效益和成本支出效益最大化，是對企業(yè)經(jīng)營管理能力的一種考驗(yàn)。

電力設(shè)計(jì)院計(jì)劃管理一直沿用傳統(tǒng)的基于各專業(yè)部門分工的“切塊式”管理，而預(yù)算資金需要統(tǒng)一規(guī)劃和安排，致使計(jì)劃與預(yù)算管理過程中出現(xiàn)了一定程度的不統(tǒng)一、不協(xié)調(diào)問題。而且項(xiàng)目批準(zhǔn)缺少全面、科學(xué)的評價(jià)方法，管理手段較為粗放，難以實(shí)現(xiàn)整體投資效益最大化。因此，必須對現(xiàn)有的計(jì)劃管理模式進(jìn)行管理變革，通過實(shí)施“大計(jì)劃大預(yù)算”管理，提升項(xiàng)目計(jì)劃和預(yù)算管理水平。

二、工作思路

圍繞電力設(shè)計(jì)院總體目標(biāo)，貫徹落實(shí)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以制度建設(shè)為基礎(chǔ)，以提升經(jīng)營管理水平和經(jīng)濟(jì)效益為目的，以項(xiàng)目計(jì)劃管理為核心，以評價(jià)考核為手段，規(guī)范、有序、高效地推進(jìn)大計(jì)劃大預(yù)算管理的實(shí)施工作，促進(jìn)企業(yè)的協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。

三、工作目標(biāo)

大計(jì)劃大預(yù)算管理工作實(shí)施的總體目標(biāo)：通過實(shí)施大計(jì)劃大預(yù)算管理模式，對企業(yè)資本性項(xiàng)目投資計(jì)劃和成本性項(xiàng)目支出計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合平衡，有效加強(qiáng)資本性投資和成本性項(xiàng)目支出的管控，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理與預(yù)算管理的有效融合，防范經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，提高經(jīng)營管理水平和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，確保企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

四、工作內(nèi)容

（一）大計(jì)劃大預(yù)算管理的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)

大計(jì)劃大預(yù)算管理是指對資本性項(xiàng)目投資計(jì)劃和成本性項(xiàng)目成本支出計(jì)劃，進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合平衡，并通過計(jì)劃管理與預(yù)算管理的有效融合，確保計(jì)劃和預(yù)算的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性和科學(xué)性，促進(jìn)整體投資效益的最大化。主要具有以下特點(diǎn)。

1.大計(jì)劃大預(yù)算管理需要充分考慮對企業(yè)戰(zhàn)略的有效銜接。在大計(jì)劃大預(yù)算管理模式下，企業(yè)的年度計(jì)劃和預(yù)算應(yīng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)營業(yè)績滾動規(guī)劃和企業(yè)發(fā)展方向進(jìn)行編制，量化并承接企業(yè)戰(zhàn)略，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略和規(guī)劃的切實(shí)落地。

2.大計(jì)劃大預(yù)算管理需要實(shí)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合平衡的管理模式。大計(jì)劃大預(yù)算管理是要求將企業(yè)所有的經(jīng)營活動和各專業(yè)項(xiàng)目全部納入計(jì)劃和預(yù)算管理，并改變以往“條塊分割”和“切塊式”的計(jì)劃編報(bào)和下達(dá)模式，實(shí)施由統(tǒng)一的歸口管理部門對企業(yè)計(jì)劃和預(yù)算分別進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)及綜合平衡，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)計(jì)劃和財(cái)務(wù)預(yù)算的有效融合，促進(jìn)計(jì)劃與預(yù)算的協(xié)調(diào)一致。

3.強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的投入產(chǎn)出效益分析和評價(jià)，引入項(xiàng)目優(yōu)選方法。對上報(bào)的計(jì)劃項(xiàng)目按照安全性、經(jīng)濟(jì)性、政策性等因素進(jìn)行優(yōu)選排序，以綜合最優(yōu)的目標(biāo)進(jìn)行項(xiàng)目預(yù)算安排，以保證項(xiàng)目計(jì)劃的科學(xué)性，合理安排投資規(guī)模，優(yōu)化企業(yè)的項(xiàng)目資金投入，提高項(xiàng)目管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。

（二）大計(jì)劃大預(yù)算管理的實(shí)施內(nèi)容

1.制定大計(jì)劃大預(yù)算管理辦法

通過制定《大計(jì)劃大預(yù)算管理辦法》，明確和規(guī)范大計(jì)劃大預(yù)算管理模式下的具體管理內(nèi)容、職責(zé)分工、管理流程及執(zhí)行分析等相關(guān)內(nèi)容，落實(shí)大計(jì)劃大預(yù)算管理機(jī)制。

第一，大計(jì)劃大預(yù)算管理內(nèi)容：明確大計(jì)劃大預(yù)算管理所覆蓋的業(yè)務(wù)范圍及項(xiàng)目類型。

第二，大計(jì)劃大預(yù)算職責(zé)分工：明確大計(jì)劃大預(yù)算管理工作所涉及的主要部門/分公司的職責(zé)分工。其中，涉及的部門/分公司包括計(jì)劃發(fā)展部、財(cái)務(wù)部、后勤管理中心、市場開發(fā)部、國際分企業(yè)、勘測分企業(yè)、國際分公司和工程管理部等相關(guān)部門。

第三，大計(jì)劃大預(yù)算管理主要流程環(huán)節(jié)：規(guī)范大計(jì)劃大預(yù)算的主要業(yè)務(wù)流程及時(shí)間節(jié)點(diǎn)。其中包括年度預(yù)算總規(guī)模、各部門/分公司年度計(jì)劃預(yù)控?cái)?shù)分解及下達(dá)、項(xiàng)目優(yōu)選排序及評價(jià)審核、各類項(xiàng)目的專業(yè)評審、各專業(yè)計(jì)劃的匯總、優(yōu)化及平衡等相關(guān)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

第四，大計(jì)劃大預(yù)算執(zhí)行分析：通過對計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)和分析；并通過制定合理的評估考核制度，對計(jì)劃執(zhí)行情況實(shí)施考核，以確保計(jì)劃執(zhí)行的剛性。

2.結(jié)合信息系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大計(jì)劃大預(yù)算管理信息化信息系統(tǒng)建設(shè)，是做好大計(jì)劃大預(yù)算管理的重要手段。大計(jì)劃大預(yù)算項(xiàng)目眾多，各部門/分公司管理任務(wù)十分繁重，通過管理信息系統(tǒng)建設(shè)，建立強(qiáng)大的信息平臺支撐體系，固化大計(jì)劃大預(yù)算管理流程及項(xiàng)目優(yōu)選模型，以提高大計(jì)劃大預(yù)算的編制、上報(bào)、下達(dá)、調(diào)整、查詢、分析等工作的效率和質(zhì)量。

第一，信息系統(tǒng)建設(shè)的基本目標(biāo)：固化大計(jì)劃大預(yù)算管理業(yè)務(wù)流程及項(xiàng)目優(yōu)選模型，實(shí)現(xiàn)投資計(jì)劃業(yè)務(wù)的縱向貫通，以及與各計(jì)劃執(zhí)行部門/分公司業(yè)務(wù)的橫向融合；提高計(jì)劃編制、上報(bào)、下達(dá)、調(diào)整、查詢、分析等工作的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和可追溯性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)計(jì)劃編制與管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，以及計(jì)劃編制、管理與執(zhí)行、分析的信息一體化，加強(qiáng)企業(yè)計(jì)劃管理和控制的剛性。

第二，基本功能需求：為實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，大計(jì)劃大預(yù)算管理系統(tǒng)必須具備的主要功能，包括年度計(jì)劃總預(yù)控?cái)?shù)測算、年度計(jì)劃總預(yù)控?cái)?shù)分解（按部門及分公司分解）、年度計(jì)劃預(yù)控?cái)?shù)下達(dá)、預(yù)控?cái)?shù)的在線控制功能（即在年度計(jì)劃編制過程中，各部門和分公司的年度計(jì)劃必須不能超出預(yù)控?cái)?shù)）、計(jì)劃編制功能、項(xiàng)目儲備庫管理、項(xiàng)目優(yōu)選評價(jià)、計(jì)劃在線審核及審批功能、計(jì)劃在線上報(bào)、計(jì)劃匯總、計(jì)劃下達(dá)、計(jì)劃調(diào)整、計(jì)劃分析（包括與計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況的對比分析）、計(jì)劃查詢等功能。

第三，信息系統(tǒng)建設(shè)方案：計(jì)劃發(fā)展部、財(cái)務(wù)部、科技信息部對建設(shè)方案進(jìn)行了深入的對比分析，最終確定獨(dú)立建立大計(jì)劃大預(yù)算信息支撐系統(tǒng)。

五、大計(jì)劃大預(yù)算建設(shè)工作組織保障

大計(jì)劃大預(yù)算涉及企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的方方面面，大計(jì)劃大預(yù)算工作涉及多個(gè)部門，工作量大、協(xié)調(diào)任務(wù)重。為保證大計(jì)劃大預(yù)算工作的順利實(shí)施，必須成立一支相對穩(wěn)定、配合密切、溝通順暢、反應(yīng)快速的大計(jì)劃大預(yù)算管理機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由大計(jì)劃大預(yù)算管理領(lǐng)導(dǎo)小組、綜合管理工作組和部門管理工作組組成。

第一，大計(jì)劃大預(yù)算管理領(lǐng)導(dǎo)小組：把握大計(jì)劃大預(yù)算管理總體方向，實(shí)施總體部署。

第二，綜合管理工作組：制定企業(yè)大計(jì)劃大預(yù)算管理工作實(shí)施方案，把握方案實(shí)施進(jìn)度；實(shí)施企業(yè)層面大計(jì)劃大預(yù)算管理工作內(nèi)容；監(jiān)督、總結(jié)各部門和分公司管理工作組工作成果，主持階段匯報(bào)會議。

第三，部門/分公司管理工作組：確定本部門/分公司工作方向，組織制定工作方案；把握本部門/分公司大計(jì)劃大預(yù)算管理各項(xiàng)目工作進(jìn)度；實(shí)施本部門/分公司大計(jì)劃大預(yù)算管理工作內(nèi)容；按要求向綜合管理工作組反饋工作狀況。

參考文獻(xiàn)：

1.馬稱付.大預(yù)算管理模式在企業(yè)中的應(yīng)用[J].企業(yè)研究，2011（24）.

開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文第2篇

    論文首先介紹了電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展和應(yīng)用,具體闡明了國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展和現(xiàn)狀,研究了開關(guān)電源的基本原理,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及開關(guān)電源在電力直流操作電源系統(tǒng)中的應(yīng)用,介紹了連續(xù)可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)思路、硬件選型以及TL494在輸出電壓調(diào)節(jié)、過流保護(hù)等方面的工作原理和具體電路,設(shè)計(jì)出一種實(shí)用于電力系統(tǒng)的開關(guān)電源,以替代傳統(tǒng)的相控電源。該系統(tǒng)以MOSFET作為功率開關(guān)器件,構(gòu)成半橋式Buck開關(guān)變換器,采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù),PWM控制信號由集成控制TL494產(chǎn)生,從輸出實(shí)時(shí)采樣電壓反饋信號,以控制輸出電壓的變化,控制電路和主電路之間通過變壓器進(jìn)行隔離,并設(shè)計(jì)了軟啟動和過流保護(hù)電路。該電源在輸出大電流條件下,能做到輸出直流電壓大范圍連續(xù)可調(diào),同時(shí)保持良好的PWM穩(wěn)壓調(diào)節(jié)運(yùn)行。    開關(guān)電源結(jié)構(gòu)

    以開關(guān)方式工作的直流穩(wěn)壓電源以其體積小、重量輕、效率高、穩(wěn)壓效果好的特點(diǎn),正逐步取代傳統(tǒng)電源的位置,成為電源行業(yè)的主流形式?？烧{(diào)直流電源領(lǐng)域也同樣深受開關(guān)電源技術(shù)影響,并已廣泛地應(yīng)用于系統(tǒng)之中。

    開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應(yīng)用, GTR驅(qū)動困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關(guān)器件為功率MOSFET管。

    開關(guān)電源的三個(gè)條件:

    1. 開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài);

    2. 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻;

    3. 直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。

    根據(jù)上面所述,本文的大體結(jié)構(gòu)如下:

    第一章,為整個(gè)論文的概述,大致介紹電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向,闡述本論文工作的重點(diǎn);

    第二章,主要從理論上討論開關(guān)電源的工作原理及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);

    第三章,主要將介紹系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì);

    第四章,介紹系統(tǒng)控制電路各個(gè)部分的設(shè)計(jì);

開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文第3篇

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源 原理 發(fā)展趨勢 控制方式

目前,電力系統(tǒng)應(yīng)用的電源主要可以分為兩部分,一是直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)電源兩種,從二者的性能來看,開關(guān)電源能量消耗低,產(chǎn)生的效率是普通線性穩(wěn)壓電源的1倍,因此,其普及度較高,是電子計(jì)算機(jī)、通訊、家電行業(yè)普遍采用的一種措施,本文就對開關(guān)電源的原理以及其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析,促進(jìn)實(shí)際工作的開展。

1、開關(guān)電源的發(fā)展

開關(guān)電源被業(yè)界譽(yù)為高效節(jié)能型電源,其是穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向,目前已經(jīng)成為穩(wěn)壓電源的代表產(chǎn)品,從其發(fā)展歷程來看,其主要經(jīng)歷四個(gè)階段,最早的分離元件組成的開關(guān)電源,相對而言,其頻率低,效率差,電路復(fù)雜,難以調(diào)適,但其是開關(guān)電源發(fā)展的重要階段;到上世紀(jì)70年代,脈寬調(diào)制器集成電路問世,提升了控制電路的工作效率;80年代單片開關(guān)穩(wěn)壓器出現(xiàn),效率大大提升,但仍屬于DC/DC電源變換器,直到多種類型的單片開關(guān)電源集成電路,實(shí)現(xiàn)了AC/DC電源變化器的集成。

2、高頻開關(guān)電源電路原理分析

2.1 組成

高頻開關(guān)電源主要由主電路和控制電路、檢測電路、輔助電路組成,每一個(gè)環(huán)節(jié)擔(dān)負(fù)著不同的責(zé)任。

2.1.1 主電路

其是從交流電輸入,直流電輸出,其中主要保留輸入的濾液器,主要用于電網(wǎng)雜志的過來,同時(shí)對本機(jī)產(chǎn)生雜波也有一定的阻礙作用;電網(wǎng)交流電源直接整流為平滑的直流電,促進(jìn)下級變換工作的開展;作為高頻開關(guān)的核心組成,逆變是將整流后的直流電轉(zhuǎn)為高頻交流電,相對而言,頻率越高,體積、重量與輸出功率的比值越小;根據(jù)負(fù)載的需要,輸出整流與濾液可以提供更加可靠的直流電源。

2.1.2 控制電路

所謂的控制電路就是從輸出端取樣,與固有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)逆變器的控制,改變其頻率或者脈寬,實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定,同時(shí),根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)過保護(hù)電路的鑒別,提供控制電路對整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

2.1.3 檢測電路

主要是為了保護(hù)電路運(yùn)行中的參數(shù),同時(shí)也可以提供各種顯示儀表的數(shù)據(jù)。

2.1.4 輔助電源

為了滿足單一線路對電源的不同需求。

2.2 開關(guān)控制的穩(wěn)壓原理

以一定的時(shí)間范圍內(nèi)重復(fù)的連接與斷開,在接通時(shí),輸入電源通過開關(guān)與濾波電路提供負(fù)載,在開關(guān)接通過程中,電源向負(fù)載提供能量,在斷開過程中,能量停止供給。由此我們發(fā)現(xiàn),輸入電源向負(fù)載提供能量是與開關(guān)的狀態(tài)相關(guān)的,而要想負(fù)載得到持續(xù)的能量,就需要穩(wěn)壓電源自身有儲能能力,在斷開時(shí)釋放儲存的電能,保證正常運(yùn)行,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,這一研究正在逐步成熟化,續(xù)流二極管的出現(xiàn)剛好驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

3、開關(guān)電源的控制方式

目前,較為常見的開關(guān)電源控制方式主要可以分為以下幾種:

3.1 脈沖寬度調(diào)制

這一控制方式周期保持不變,主要通過脈沖寬度的改變來實(shí)現(xiàn)占空比。

3.2 脈沖頻率調(diào)制

與上一控制方式不同,這一控制措施的寬度保持不變,主要通過改變開關(guān)的工作頻率來改變占空比,目前其應(yīng)用較為普遍。

3.3 混合調(diào)制

在一些重大場合,一種方式無法滿足其需求,必須采用以上兩種方式才能實(shí)現(xiàn)其控制的目的,提高其控制效果。

4、開關(guān)電源未來的發(fā)展趨勢

從上文的分析中我們已經(jīng)認(rèn)識到開關(guān)電源不斷地創(chuàng)新,不斷地發(fā)展,為電力系統(tǒng)的運(yùn)行做出了不可替代的貢獻(xiàn),近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力研究的逐漸深入,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用都在一定程度上提升了電源開關(guān)的工作效率。在1955年美國羅耶（GH.Roger)發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器,是實(shí)現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端,到了1957年,美國查賽（Jen Sen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器,1964年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)想,這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到1969年迎來了開關(guān)電源革命的一年,大功率晶體管的耐壓程度獲得了很大的提高,二極管的反向恢復(fù)時(shí)間大大縮短,25千赫的開關(guān)電源終于問世了,改變了開關(guān)電源的歷史。

至今為止,開關(guān)電源以其小巧實(shí)用的優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的多種電子設(shè)備中,是信息化社會發(fā)展的重要元件,從市場的組成來看,開關(guān)電源種類各異,樣式多種,都以實(shí)用為主,但是從發(fā)展的角度來看,其頻率仍有待完善。要想改變開關(guān)的頻率就要從減少損耗的角度出發(fā),減少能耗就要提高高速開關(guān)元件的質(zhì)量,一旦開關(guān)速度提高,會受到電路中分布的電感和電容中的電荷影響產(chǎn)生噪聲,影響周圍電子設(shè)備的質(zhì)量,大大降低電源自身的可靠性。為了阻止開關(guān)所產(chǎn)生的電壓浪涌,可以采用R-C或L-C緩沖器,而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。不過,對1MHz以上的高頻,要采用諧振電路,以使開關(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開關(guān)損耗,同時(shí)也可控制浪涌的發(fā)生。這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān)。目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍,因?yàn)椴捎眠@種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式。當(dāng)前,世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實(shí)用化研究。

目前,中小功率的開關(guān)電源被廣泛的應(yīng)用于家電中,成為開關(guān)電源的另一發(fā)展方向,單片開關(guān)電源,效率顯著提升,被迅速的發(fā)展與應(yīng)用,滿足了人們對高性價(jià)比電源的追求目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭宇恒.固定關(guān)斷時(shí)間電流檢測型降壓電路設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué),2011.

開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：直流開關(guān)電源 控制電路 TOP247YN 電路

中圖分類號：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

目前，各種各樣的開關(guān)電源以其小巧的體積、較高的功率密度和高效率正越來越得到廣泛的應(yīng)用。伴隨著電力系統(tǒng)自動化程度的提高，特別是其保護(hù)裝置的微機(jī)化，通訊裝置的程控化，對電源的體積和效率的要求也在不斷提高?？梢哉f，適應(yīng)各類開關(guān)電源的控制集成電路功能正在不斷完善，集成化水平不斷提高，外接原件也是越來越少。開關(guān)電源的研制生產(chǎn)正在日趨簡化，成本也日益下降，而且集成控制芯片種類也越來越多。

針對開關(guān)電源，其中的控制電路部分發(fā)揮著很大作用，對于一個(gè)電路是否能夠輸出一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，反饋環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。如今，在直流開關(guān)電源中，大都采用PWM控制方式來調(diào)整占空比從而進(jìn)一步來調(diào)整輸出電壓[1]。在開關(guān)電源中，控制電路通常都是采用集成控制芯片來加以控制。

在本文設(shè)計(jì)中，考慮到小型、高效的設(shè)計(jì)初衷，控制電路部分決定采用集成化程度較高的單片開關(guān)電源芯片TOP247YN，通過它可把MOSFET和PWM控制電路較好地集成在一起，這樣可使得芯片電路更簡單而實(shí)用，從而使得設(shè)計(jì)出的開關(guān)電源更加小型化。

1、 TOP247Y的基本工作原理及主要工作過程

在本文設(shè)計(jì)中采用的TOP247Y就是屬于第四代開關(guān)器件。

其主要工作原理是：TOP247Y控制芯片是利用反饋電流IC來通過調(diào)節(jié)占空比D，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的，屬于PWM控制類型中的PWM型電流反饋模式。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，經(jīng)過光耦反饋電路使得IC增加，則占空比將減小，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的[3]。反之亦然。

TOP247Y控制芯片內(nèi)部主要工作過程：在啟動的過程中，當(dāng)濾波后的直流高電壓加在D管腳時(shí)，MOSFET起初處于關(guān)斷狀態(tài)，在開關(guān)高壓電流源連接在D管腳和C管腳之間，C管腳的電容被充電。當(dāng)C管腳的電壓VC達(dá)到5.8V左右時(shí)，控制電路被激活并開始軟啟動。在10ms左右的時(shí)間內(nèi)，軟啟動電路使MOSFET的占空比從零逐漸上升到最大值。如果在軟啟動末期，沒有內(nèi)部的反饋和電流回路加載管腳C上，高電壓電流源將轉(zhuǎn)向，C管腳在控制回路之間通過放電來維持驅(qū)動電流。

芯片自身消耗的過電流是通過內(nèi)部電阻RE轉(zhuǎn)到S腳。這個(gè)電流是通過內(nèi)部電阻RE控制MOSFT的占空比來提供閉合回路的調(diào)節(jié)。這個(gè)調(diào)節(jié)器有一個(gè)有限的低輸出電阻ZC，可設(shè)定誤差放大器的增益，被用在主要的控制回路。在控制回路中，動態(tài)變化的電阻ZC以及內(nèi)部的C管腳電容可以設(shè)定主極點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況時(shí)，如開環(huán)或輸出短路時(shí)，可以阻止內(nèi)部電流進(jìn)入C引腳。

C引腳的電容開始放電到4.8V，在4.8V時(shí)，自動重啟被激活，使得輸出MOSFET關(guān)斷，把控制回路鉗位在一個(gè)低電流的模式。在高電壓電流源打開，有繼續(xù)給電容充電。內(nèi)部帶遲滯電源欠壓比較器通過使高電壓電流源通斷來保持VC的電壓在4.8V到5.8V的區(qū)域內(nèi)。

2、開關(guān)電源芯片的電路選擇

TOP系列的控制芯片的控制引腳C的電路基本類似，在本文設(shè)計(jì)中，C6選擇0.1uF。電容C7選擇47uF/10V的低成本電解電容。而串聯(lián)電阻R8選擇為6.8Ω/0.25W的電阻?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 沙占友. 新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M] . 北京：電子工業(yè)出版社， 2001.

[2] 楊 旭，裴云慶，王兆安. 開關(guān)電源技術(shù)[M] . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2002.

開關(guān)電源的設(shè)計(jì)原理范文第5篇

關(guān)鍵詞 開關(guān)電源；電磁干擾；電磁兼容性設(shè)計(jì)

中圖分類號TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）37-0183-02

1 概述

由于開關(guān)電源的電磁干擾EMI信號輸出既能有很寬的頻率范圍，又具有一定的幅度，經(jīng)傳導(dǎo)和輻射后會污染電磁環(huán)境，對通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。因此，如何進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)，有效地抑制開關(guān)電源的電磁干擾，對保證電子系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

2 開關(guān)電源的電磁干擾

2.1 開關(guān)電源的工作原理

直流開關(guān)電源由輸入部分、功率轉(zhuǎn)換部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉(zhuǎn)換部分是開關(guān)電源的核心，主要由開關(guān)三極管和高頻變壓器組成。它首先將工頻交流電整流為直流電，然后經(jīng)過開關(guān)管的控制變?yōu)楦哳l，最后經(jīng)過整流濾波電路輸出，得到穩(wěn)定的直流電壓（其原理圖及等效原理框圖如圖1所示）。

2.2 電磁干擾EMI的特點(diǎn)

作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大，干擾源主要集中在開關(guān)管、輸出二極管和高頻變壓器等。同時(shí)，雜散電容會將電網(wǎng)的噪聲傳導(dǎo)到電子系統(tǒng)的電源而對電子線路的工作產(chǎn)生干擾。相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚，開關(guān)頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），主要的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場干擾； PCB走線因需采用手工調(diào)整，具有隨意性，這更增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計(jì)的難度。

3 電磁兼容性EMC設(shè)計(jì)

圖1

電磁兼容性EMC設(shè)計(jì)包括兩層含義，一是設(shè)備在工作中產(chǎn)生的電磁輻射必須限制在一定水平內(nèi)，二是設(shè)備本身要有一定的抗干擾能力。

形成電磁干擾的三要素是干擾源、耦合通道、敏感體。因而，抑制電磁干擾即進(jìn)行電磁兼容性EMC設(shè)計(jì)首先應(yīng)該抑制干擾源，直接消除干擾原因；其次是消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設(shè)備的抗擾能力，減低其對噪聲的敏感度。

應(yīng)用實(shí)例：丹東華通測控有限公司生產(chǎn)的PDM系列智能電力綜合監(jiān)控儀表如：三相綜合電力監(jiān)控儀820系列儀表的開關(guān)電源部分就是采取切斷電磁干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，運(yùn)用了屏蔽、濾波、接地等技術(shù)來提高電力儀表的抗擾能力。

3.1 采用屏蔽技術(shù)

由于功率開關(guān)管和輸出二極管通常有較大的功率損耗，為了散熱需要安裝散熱器或直接安裝在電源底板上，這樣易產(chǎn)生共模干擾，通過采用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，從而割斷了射頻干擾向輸入電網(wǎng)傳播的途徑。

3.2 做到安全接地

為降低接地阻抗，消除分布電容的影響而采用單點(diǎn)接地法，利用一個(gè)導(dǎo)電平面作為參考地，需要接地的各部分就近接到該參考地上。低頻電路采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，高頻電路采用多點(diǎn)接地，并把電源地、信號地和屏蔽地接到公共的地線上。與印刷線路板以外的信號相連時(shí)，采用屏蔽電纜，并對于高頻和數(shù)字信號屏蔽電纜兩端都接地。

3.3 濾波

在電源輸入端接上濾波器，即可抑制開關(guān)電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾，又可抑制來自電網(wǎng)的噪聲對電源本身的侵害。

3.4 PCB布線時(shí)所采取的措施

布線開關(guān)電源中包含有高頻信號，PCB上任何印制線都可起到天線的作用，噪聲通過引線向外發(fā)射，因此布線時(shí)，將所有通過高頻交流的電流印制線設(shè)計(jì)得盡可能短而寬，根據(jù)印制線路經(jīng)電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。

在每個(gè)集成電路的電源，地之間都要加一個(gè)去耦電容。一方面可提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。

將所有連接到印制線和其他電源線的元器件放置得很近，主要信號線集中在PCB板中心，同時(shí)電源線盡可能遠(yuǎn)離高頻數(shù)字信號線或用地線隔開。屏蔽線上放置多個(gè)接地過孔，元器件與板保持水平且緊靠板。

3.5 元器件選用

盡量不選用比實(shí)際需要的速度更快的元件，在布局上，把模擬信號部分，高速數(shù)字電路部分，噪聲源部分這三部分合理地分開，使相互間的信號耦合為最小。輸入器件與輸出器件盡量遠(yuǎn)離，元件的引腳長度盡可能短，以減小元件分布電感的影響。

3.6 進(jìn)行EMC測試

在測試儀器方面，我們選用了以雷擊浪涌發(fā)生器、高頻噪聲抗擾度發(fā)生器、群脈沖發(fā)生器、靜電發(fā)生器等為核心的自動檢測系統(tǒng)，依據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值作為判定依據(jù)，通過進(jìn)行EMC測試可以消除絕大部分的電磁干擾，能指導(dǎo)產(chǎn)品如何改進(jìn)設(shè)計(jì)、抑制EMI發(fā)射，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠度。

現(xiàn)PDM系列智能電力綜合監(jiān)控儀表能適用多種復(fù)雜環(huán)境及惡劣場所，應(yīng)用在諸永高速公路、北京德勝科技大廈項(xiàng)目等多個(gè)工程項(xiàng)目中。

4 結(jié)論

抑制開關(guān)電源電磁干擾的措施還有很多，在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素，盡可能抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的各種噪音，并通過提高開關(guān)電源的電磁兼容性來保證電子系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張松春，趙秀芬，竺子芳，楊世宗.電子控制設(shè)備抗干擾技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，1999.