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华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系：电气系专业班级：11级电气1班姓名曾俊杰学号1102101042指导教师王国玲职称学历副教授课题名称单管反激式直流变换器研究毕业设计（论文）类型（划√）工程设计应用研究开发研究基础研究其他√一、本课题的研究目的和意义：目的：高效反激式开关电源以其电路抗干扰、高效、稳定性好、成本低廉等许多优点，特别适合小功率的电源以及各种电源适配器，具有较高的实用性。随着电力电子技术的发展，工作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出，通常的形式是产生一个符合要求的输出电压，这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。意义：在开关电源设计初期，采用的都是分立元件，集成度很低，大部分电路只能在PCB版上实现，极大的限制了小型化实现的可能。而且大量器件暴露在外，也影响了系统的稳定性。近年来，为了实现更高的效率和更小的体积，开关电源的工作频率有了很大的提高。高工作频率能够减小外围电感和电容的大小，从而减少系统的体积。二、文献综述（国内外研究情况及其发展）：随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。开关电源是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，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点。开关电源是通过开关管关断和导通实现电压和电流变换的装置，亦称无工频变压器的电源，利用体积很小的高频变压器来实现电压变化及电网隔离。开关电源具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点，代表着当今稳压电源的发展方向，已成为稳压电源的主导产品。随着集成电路的发展，开关电源逐渐向集成化方向发展，趋于小型化和模块化。反激变压器的设计是一个难点，其往往导致电源设计周期延长。随着PI公司生产的以TOPSwitch为代表的新一代单片开关电源的问世，以上诸多问题都得到了很好的解决。应用TOPSwitch-HX设计开关电源，不仅器件更少，结构更简单，发热量更少，工作更可靠，采用该系列芯片已成为一种高效的反激式开关电源设计方案。1977年国外首先研制成脉宽调制(PWM)控制器集成电路，美国Motorola公司、SiliconGeneral公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM芯片。近些年来，国外研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994年，美国电源集成公司(PowerIntegrations)在世界上率先研制成功三端隔离式PWM型单片开关电源，其属于AC/DC电源变换器。之后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司最近也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率单片电源系列产品，并得到广泛应用。三、本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：1.复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路的仿真等方面有关书籍，理解掌握电路仿真软件的使用，如Pspice、Saber等。2.重点学习Buck-Boost型功率变换器与反激式功率变换器的基本原理、功率电路与控制电路的设计方法与实现，控制电路的稳定性设计等。3.电路的技术指标：输出功率为1kW，输入电压：48VDC，输出电压：400VDC，电压纹波不大于20V，开关频率50kHz，动态响应时间小于10ms。4.建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。四、拟解决的关键问题：问题一：如何设计单管反激式直流变换器系统？解决方法：借助所学的书本知识或去图书管查阅相关资料或借助网络资源。问题二：如何给出单管反激式直流变换器系统完整的仿真结果，并达到系统性能指标要求？解决办法：借助书本知识和在老师的指导下解决问题。五、研究思路、方法和步骤：研究思路：1.通过所学的知识及相关资料深入了解Buck-Boost型功率变换器与反激式功率变换器的基本原理、功率电路与控制电路的设计方法与实现，控制电路的稳定性设计等。2.学习并掌握电路仿真软件的使用。3.在这些基础上进行电路的设计和建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。方法和步骤：1.参考文献设计电路。2.基于matlab建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。六、本课题的进度安排：2015.1.15前收集资料，复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路的仿真等书籍，2015年1月下发任务书，确定（论文）的任务要求。寒假期间完成外文翻译，确定初步的研究方案。2015.3.1-2015.3.15进行课题的调研，完善课题研究方案，完成文献综述和开题报告。2015.3.15-2015.3.31进行课题的设计，完成设计（论文）提纲的编写。2015.4.1-2015.4.30进行课题的仿真研究及仿真结果的处理与分析等，完成设计（论文）初稿。2015.5.1-2015.5.31完成设计（论文）（按学校格式要求写作）。在最终定稿之前应与指导教师交换对设计（论文）的意见，并进行修改完善。2015.6.1-2015.6.14制作PPT，答辩。七、参考文献：[1]康华光．电子技术基础：模拟部分[M]．北京：高等教育出版社，2013．[2]张占松，张心益编著．开关电源技术教程[M]．北京：机械工业出版社，2012[3](美)SimonAng,(美)AlejandroOliva著；徐德鸿[等]译．开关电源的原理、仿真和设计[M]．北京：机械工业出版社，2011．[4]胡寿松．自动控制原理基础教程[M]．北京：科学出版社，2013．八、指导老师意见：指导老师（签名）：年月日九、系意见：系主任（签名）：年月日注：本表可续页