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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 開關(guān)電源
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本設(shè)計(jì)以7N80C開關(guān)管為核心，由交流220V整流濾波電路、啟動(dòng)電路、 正反饋與振蕩電路、整流輸出電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路等部分組成。采用分立元的模擬電路來實(shí)現(xiàn)提高了系統(tǒng)的靈敏度。系統(tǒng)易于控制，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路直流電壓輸出，改變次級的匝數(shù)就可以改變輸出電壓的高低（如耦合后變成36V的電壓等、、、、）。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)以7N80C開關(guān)管為核心，由交流220V整流濾波電路、啟動(dòng)電路、 正反饋與振蕩電路、整流輸出電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路等部分組成。采用分立元的模擬電路來實(shí)現(xiàn)提高了系統(tǒng)的靈敏度。系統(tǒng)易于控制，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路直流電壓輸出，改變次級的匝數(shù)就可以改變輸出電壓的高低（如耦合后變成36V的電壓等、、、、）。 振蕩電路采用的是自激振蕩，是開關(guān)管處于振蕩狀態(tài)，自激式開關(guān)電源的開關(guān)管既起開關(guān)作用，又是開關(guān)電源間歇振蕩器的核心元件。由開關(guān)變壓器正反饋繞組產(chǎn)生脈沖電壓，經(jīng)正反饋回路形成正反饋雪崩過程，使開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)。自激振蕩電路是由電阻和電容串聯(lián)組成的。其電路簡單，而且易找到元件更換，通用性較強(qiáng)。 穩(wěn)壓電路采用的是直接誤差取樣電路，是在電源的輸出端直接取樣，通過穩(wěn)壓比較電路把信號傳給脈寬調(diào)制電路，監(jiān)測開關(guān)電源的輸出電壓值，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果輸出與開關(guān)電源輸出電壓高低方向相反的比較結(jié)果。直接誤差取樣方式安全性能好、穩(wěn)壓反應(yīng)速度快。而且便于開關(guān)電源空載檢修。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈寬調(diào)制電路(PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。 本設(shè)計(jì)以7N80C開關(guān)管為核心，由交流220V整流濾波電路、啟動(dòng)電路、正反饋與振蕩電路、整流輸出電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路等部分組成。采用分立元件的模擬電路來實(shí)現(xiàn)提高了系統(tǒng)的靈敏度。系統(tǒng)易于控制，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路直流電壓輸出，改變次級的匝數(shù)就可以改變輸出電壓的高低（如耦合后變成36V的電壓等、、、、）。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。
同類課題研究水平概述
- 開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。開關(guān)電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù)，并大幅提高了開關(guān)電源的工作效率。對于高可靠性指標(biāo)，美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。 模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)成N＋1冗余電源系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。針對開關(guān)電源運(yùn)行噪聲大這一缺點(diǎn)，若單獨(dú)追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實(shí)現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問題，故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作，以使得該項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)用化。 目前市場上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz電源，雖已實(shí)用化，但其頻率有待進(jìn)一步提高。要提高開關(guān)頻率，就要減少開關(guān)損耗，而要減少開關(guān)損耗，就需要有高速開關(guān)元器件。然而，開關(guān)速度提高后，會(huì)受電路中分布電感和電容或二極管中存儲(chǔ)電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。這樣，不僅會(huì)影響周圍電子設(shè)備，還會(huì)大大降低電源本身的可靠性。其中，為防止隨開關(guān)啟-閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用R-C或L-C緩沖器，而對由二極管存儲(chǔ)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。
