單相acdc變換電路設(shè)計(jì)開題報(bào)告

5PAGE1單相AC-DC變換電路設(shè)學(xué)生：指導(dǎo)教師：（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院）1課題來源本課題為單相AC-DC變換電路設(shè)計(jì)研究課題，課題來源于大學(xué)生電子大賽課題，具有工程背景。2研究的目的和意義近幾年來，隨著電子技術(shù)和制造工藝的不斷發(fā)展和電源技術(shù)的日益成熟，人們對(duì)電源的轉(zhuǎn)換效率提出了越來越高的要求。在電氣領(lǐng)域中，開關(guān)電源占據(jù)著舉足輕重的位置，高效率是未來電源發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。傳統(tǒng)的AC-DC變換電路由于要通過高頻變壓器來實(shí)現(xiàn)電壓變換，很難將效率提高到更高的層次，也很難降低電源的紋波。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的高效率的單相AC-DC變換電路[2]，可以輸出恒定的36V直流電壓，在額定輸出電流為2A時(shí)，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%以上的電源轉(zhuǎn)換效率。高效率、低紋波的電源轉(zhuǎn)換不僅可以提供更加可靠的供電系統(tǒng)，同時(shí)也可以帶來非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益[3]。3發(fā)展趨勢(shì)3.1國(guó)外整流器的發(fā)展自20世紀(jì)50年代，美國(guó)宇航局以小型化輕量化為目標(biāo)而為搭載火箭開發(fā)首個(gè)開關(guān)電源以來，在半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展中，開關(guān)電源逐步取代了傳統(tǒng)技術(shù)制造的相控穩(wěn)壓電源，并廣泛應(yīng)用于電子整機(jī)設(shè)備中。隨著集成電路的發(fā)展，開關(guān)電源逐漸向集成化方向發(fā)展，趨于小型化和模塊化。近20年來，集成開關(guān)電源沿兩個(gè)方向發(fā)展，第一個(gè)方向是對(duì)開關(guān)電源的控制電路實(shí)現(xiàn)集成化。1977年國(guó)外首先研制成調(diào)制（PWM）控制器集成電路，美國(guó)Motorla公司、SiliconGeneral公司、Unitrode公司等相繼推出一系列PWM芯片。近年來，國(guó)外研制出開關(guān)頻率達(dá)1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二個(gè)方向是實(shí)現(xiàn)中、小功率開關(guān)電源單片集成化。3.2國(guó)內(nèi)整流器的發(fā)展國(guó)內(nèi)在功率換流領(lǐng)域方面的研究起步較晚，與先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家相比尚有較大的差距[4]。因此，進(jìn)行高性能的PWM整流器的研究開發(fā)工作，并盡快產(chǎn)品化具有重大意義。4研究的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用價(jià)值4.1研究的主要內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是研究單相AC-DC變換電路設(shè)計(jì)。要提出一種AC-DC電源控制電路思路，重點(diǎn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)電路、電壓控制電路、誤差放大電路、振蕩器電路等[5]。然后針對(duì)各模塊要實(shí)現(xiàn)的功能來設(shè)計(jì)具體的模塊電路，并用相應(yīng)軟件對(duì)各模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證[8]，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4.1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作如圖1所示的單相AC-DC變換電路。輸出直流電壓穩(wěn)定在36V，輸出電流額定值為2A（1）在輸入交流電壓Us=24V、輸出直流電流Io=2A條件下，使輸出直流電壓Uo=36V±0.1V。（2）當(dāng)Us=24V，Io在0.2A～2.0A范圍內(nèi)變化時(shí)，負(fù)載調(diào)整率SI≦0.5%。（3）當(dāng)Io=2A，Us在20V～30V范圍內(nèi)變化時(shí)，電壓調(diào)整率SU≦0.5%。（4）設(shè)計(jì)并制作功率因數(shù)測(cè)量電路，實(shí)現(xiàn)AC-DC變換電路輸入側(cè)功率因數(shù)的測(cè)量，測(cè)量誤差絕對(duì)值不大于0.03。（5）具有輸出過流保護(hù)功能，動(dòng)作電流為2.5A±0.2A。4.1.2方案論證1．整流濾波模塊（1）方案一：半波整流電路。半波整流電路簡(jiǎn)單，易于理解，如圖所示。但是半波整流會(huì)浪費(fèi)一半的波形，效率和穩(wěn)定性不好。參考文獻(xiàn)[1]李雨，一種高功率因數(shù)單相AC-DC變換器，科技與創(chuàng)新，2014年14期[2]清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006.[3]王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[4]李永東,王劍.PWM整流器的現(xiàn)狀與展望.清華大學(xué)電機(jī)系[5]明利濤.單相AC-DC變換電路設(shè)計(jì).電子世界,2014(9):124.[6]王保民,車軍.升壓型開關(guān)電源的研究與設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù),2008,12:73-75.[7]梁?jiǎn)⑽?一款DC-DC升壓開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2008,04:123-125.[8]邢玉秀,唐宏昊,程達(dá).一種數(shù)字可調(diào)的升壓型開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].國(guó)外電子元器件,2008,09:59-61.[9]張海瑞.一種低輸入DC-DC升壓型開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[D].武漢科技大學(xué),2011.[10]閆之峰,馬曉軍,馮亮.升壓電源軟開關(guān)電路仿真研究[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào),2006,04:60-63+67.[11]靳麗,戴永軍,李惺,錢耀國(guó).基于UCC2808的推挽式升壓型開關(guān)電源設(shè)計(jì)[J].電源世界,2013,02:21-24.[7]馬鍵,王青，袁建華.基于可調(diào)功率因數(shù)的單相AC-DC變換電路設(shè)計(jì)，自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用。2014年第33卷第9期[12]何此昂，周渡海，變壓器與電感器設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用實(shí)例,人民郵電出版社,2011年2月[13]麥克斯韋，戈革，