1.1开关电源的概念 2
1.1.1PWM 技术简介 2
1.1.2降压型 DC-DC开关电源原理简介 3
1.2开关电源的发展简介 5
1.3开关电源的发展展望 6
2.1三相整流部分 8
2.2直流斩波电路部分 9
2.2.1 参数计算 10
2.2.2斩波仿真电路 10
2.3主电路仿真 11
3.1 设计思想 12
3.2设计电路图 13
4最终设计方案 15
总结 17
参考文献 18
附录 19
AC-DC-DC电源（120V，500W）设计
1开关电源
1.1开关电源的概念
开关电源 （Switch Mode Power Supply， SMPS）是以功率半导体器件为开关元 件，利用现代电力电子技术， 控制开关管开通和关断的时间比率， 维持稳定输出 电压的一种电源。 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。 线性电源成本在某一输出功率点上， 反而高于开 关电源， 这一点称为成本反转点。 开关电源高频化是其发展的方向， 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。 开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、 IGBT 和 MOSFET 。一般由 脉冲宽度调制（ PWM）控制 IC和 MOSFET 构成。开关电源电路主要由整流滤 波电路、 DC-DC 控制器（内含变压器）、开关占空比控制器以及取样比较电路等 模块组成。 1.1.1PWM 技术简介
脉冲宽度调制（ PWM ），是英文“ Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉 宽调制，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式， 其根据相应载荷的变化来调制晶体
管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改 变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定， 是利用微处理器 的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。广泛应用在从测量、 通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉冲宽度调制（ PWM）基于采样控制理论中的一个重要结论，即冲量相等而 形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时， 其效果基本相同。 在控制时对半导 体开关器件的导通和关断进行控制 , 使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等 的脉冲 , 用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形 . 按一定的规则对各脉冲 的宽度进行调制 ,既可改变逆变电路输出电压的大小 , 也可改变输出频率 .PWM运 用于开关电源控制时首先保持主电路开关元件的恒定工作周期（ T=ton+toff ）， 再由输出信号与基准信号的差值来控制闭环反馈，以调节导通时间 ton ，最终控 制输出电压（或电流）的稳定。
PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的， 无需进行数模 转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。 噪声只有在强到足以将逻 辑 1 改变为逻辑 0 或将逻辑 0 改变为逻辑 1 时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是 PWM相对于模拟控制的另外一个优点， 而且这也是 在某些时候将 PWM用于通信的主要原因。 从模拟信号转向 PWM可以极大地延长通 信距离。在接收端，通过适当的 RC或 LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还 原为模拟形式。
1.1.2降压型 DC-DC 开关电源原理简介
将一种直流电压变换成另一种固定的或可调的直流电压的过程称为 DC-DC 交换 完成这一变幻的电路称为 DC-DC 转换L器。根据输入电路与输出电路的关系，
式 DC-DC 转换器和隔离式
DC-DC 转换器可分为
DC-DRC
换器。降压型
DC-DC 开关U电in 源属于非隔离式
降压型 DC-DC 转换器主电路图如
的。VD
图 1-1 所示：
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