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篇開關電源的設計原理范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

開關電源的設計原理范文第1篇

關鍵詞：電力設計院；大計劃大預算；管理辦法；信息化建設；組織保障

為深入踐行集團企業和電力設計院發展戰略，提升電力設計院計劃和預算管理水平，加強資本性項目投資和成本性項目支出的管控，改變當前計劃管理以“條塊分割”和“切塊式”管理為主的粗放管理模式，解決長期以來計劃管理與預算管理相脫節的問題，實現電力設計院計劃管理與預算管理的有效融合，現對電力設計院大計劃大預算管理工作開展有以下思路。

一、背景及現狀

電力設計院當前正處于大規模發展和建設時期，每年的資本性投資和成本性項目支出金額十分龐大。在現有的電力體制環境下，如何有效地提高電力設計院的投資及成本項目的管理水平，防范經營風險，實現電力設計院投資效益和成本支出效益最大化，是對企業經營管理能力的一種考驗。

電力設計院計劃管理一直沿用傳統的基于各專業部門分工的“切塊式”管理，而預算資金需要統一規劃和安排，致使計劃與預算管理過程中出現了一定程度的不統一、不協調問題。而且項目批準缺少全面、科學的評價方法，管理手段較為粗放，難以實現整體投資效益最大化。因此，必須對現有的計劃管理模式進行管理變革，通過實施“大計劃大預算”管理，提升項目計劃和預算管理水平。

二、工作思路

圍繞電力設計院總體目標，貫徹落實企業發展戰略，以制度建設為基礎，以提升經營管理水平和經濟效益為目的，以項目計劃管理為核心，以評價考核為手段，規范、有序、高效地推進大計劃大預算管理的實施工作，促進企業的協調、可持續發展。

三、工作目標

大計劃大預算管理工作實施的總體目標：通過實施大計劃大預算管理模式，對企業資本性項目投資計劃和成本性項目支出計劃進行統籌協調、綜合平衡，有效加強資本性投資和成本性項目支出的管控，實現計劃管理與預算管理的有效融合，防范經營風險，提高經營管理水平和經濟效益，促進企業的協調、可持續發展，確保企業戰略目標的實現。

四、工作內容

（一）大計劃大預算管理的內涵和實質

大計劃大預算管理是指對資本性項目投資計劃和成本性項目成本支出計劃，進行統籌協調、綜合平衡，并通過計劃管理與預算管理的有效融合，確保計劃和預算的統一性、協調性和科學性，促進整體投資效益的最大化。主要具有以下特點。

1.大計劃大預算管理需要充分考慮對企業戰略的有效銜接。在大計劃大預算管理模式下，企業的年度計劃和預算應根據企業經營業績滾動規劃和企業發展方向進行編制，量化并承接企業戰略，以實現企業戰略和規劃的切實落地。

2.大計劃大預算管理需要實行統籌協調、綜合平衡的管理模式。大計劃大預算管理是要求將企業所有的經營活動和各專業項目全部納入計劃和預算管理，并改變以往“條塊分割”和“切塊式”的計劃編報和下達模式，實施由統一的歸口管理部門對企業計劃和預算分別進行統籌協調及綜合平衡，以實現業務計劃和財務預算的有效融合，促進計劃與預算的協調一致。

3.強調項目的投入產出效益分析和評價，引入項目優選方法。對上報的計劃項目按照安全性、經濟性、政策性等因素進行優選排序，以綜合最優的目標進行項目預算安排，以保證項目計劃的科學性，合理安排投資規模，優化企業的項目資金投入，提高項目管理水平和經濟效益。

（二）大計劃大預算管理的實施內容

1.制定大計劃大預算管理辦法

通過制定《大計劃大預算管理辦法》，明確和規范大計劃大預算管理模式下的具體管理內容、職責分工、管理流程及執行分析等相關內容，落實大計劃大預算管理機制。

第一，大計劃大預算管理內容：明確大計劃大預算管理所覆蓋的業務范圍及項目類型。

第二，大計劃大預算職責分工：明確大計劃大預算管理工作所涉及的主要部門/分公司的職責分工。其中，涉及的部門/分公司包括計劃發展部、財務部、后勤管理中心、市場開發部、國際分企業、勘測分企業、國際分公司和工程管理部等相關部門。

第三，大計劃大預算管理主要流程環節：規范大計劃大預算的主要業務流程及時間節點。其中包括年度預算總規模、各部門/分公司年度計劃預控數分解及下達、項目優選排序及評價審核、各類項目的專業評審、各專業計劃的匯總、優化及平衡等相關業務環節。

第四，大計劃大預算執行分析：通過對計劃執行情況進行及時、準確地統計和分析；并通過制定合理的評估考核制度，對計劃執行情況實施考核，以確保計劃執行的剛性。

2.結合信息系統建設，實現大計劃大預算管理信息化信息系統建設，是做好大計劃大預算管理的重要手段。大計劃大預算項目眾多，各部門/分公司管理任務十分繁重，通過管理信息系統建設，建立強大的信息平臺支撐體系，固化大計劃大預算管理流程及項目優選模型，以提高大計劃大預算的編制、上報、下達、調整、查詢、分析等工作的效率和質量。

第一，信息系統建設的基本目標：固化大計劃大預算管理業務流程及項目優選模型，實現投資計劃業務的縱向貫通，以及與各計劃執行部門/分公司業務的橫向融合；提高計劃編制、上報、下達、調整、查詢、分析等工作的準確性、及時性和可追溯性，實現企業計劃編制與管理的標準化、規范化，以及計劃編制、管理與執行、分析的信息一體化，加強企業計劃管理和控制的剛性。

第二，基本功能需求：為實現信息系統建設的目標，大計劃大預算管理系統必須具備的主要功能，包括年度計劃總預控數測算、年度計劃總預控數分解（按部門及分公司分解）、年度計劃預控數下達、預控數的在線控制功能（即在年度計劃編制過程中，各部門和分公司的年度計劃必須不能超出預控數）、計劃編制功能、項目儲備庫管理、項目優選評價、計劃在線審核及審批功能、計劃在線上報、計劃匯總、計劃下達、計劃調整、計劃分析（包括與計劃實際執行情況的對比分析）、計劃查詢等功能。

第三，信息系統建設方案：計劃發展部、財務部、科技信息部對建設方案進行了深入的對比分析，最終確定獨立建立大計劃大預算信息支撐系統。

五、大計劃大預算建設工作組織保障

大計劃大預算涉及企業經營發展的方方面面，大計劃大預算工作涉及多個部門，工作量大、協調任務重。為保證大計劃大預算工作的順利實施，必須成立一支相對穩定、配合密切、溝通順暢、反應快速的大計劃大預算管理機構。該機構由大計劃大預算管理領導小組、綜合管理工作組和部門管理工作組組成。

第一，大計劃大預算管理領導小組：把握大計劃大預算管理總體方向，實施總體部署。

第二，綜合管理工作組：制定企業大計劃大預算管理工作實施方案，把握方案實施進度；實施企業層面大計劃大預算管理工作內容；監督、總結各部門和分公司管理工作組工作成果，主持階段匯報會議。

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/分公司大計劃大預算管理各項目工作進度；實施本部門/分公司大計劃大預算管理工作內容；按要求向綜合管理工作組反饋工作狀況。

參考文獻：

1.馬稱付.大預算管理模式在企業中的應用[J].企業研究，2011（24）.

開關電源的設計原理范文第2篇

    論文首先介紹了電力電子技術及器件的發展和應用,具體闡明了國內外開關電源的發展和現狀,研究了開關電源的基本原理,拓撲結構以及開關電源在電力直流操作電源系統中的應用,介紹了連續可調開關電源的設計思路、硬件選型以及TL494在輸出電壓調節、過流保護等方面的工作原理和具體電路,設計出一種實用于電力系統的開關電源,以替代傳統的相控電源。該系統以MOSFET作為功率開關器件,構成半橋式Buck開關變換器,采用脈寬調制(PWM)技術,PWM控制信號由集成控制TL494產生,從輸出實時采樣電壓反饋信號,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行隔離,并設計了軟啟動和過流保護電路。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可調,同時保持良好的PWM穩壓調節運行。    開關電源結構

    以開關方式工作的直流穩壓電源以其體積小、重量輕、效率高、穩壓效果好的特點,正逐步取代傳統電源的位置,成為電源行業的主流形式。可調直流電源領域也同樣深受開關電源技術影響,并已廣泛地應用于系統之中。

    開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用, GTR驅動困難,開關頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關器件為功率MOSFET管。

    開關電源的三個條件:

    1. 開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態;

    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:開關電源輸出的是直流而不是交流。

    根據上面所述,本文的大體結構如下:

    第一章,為整個論文的概述,大致介紹電力電子技術及器件的發展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內外開關電源的發展現狀和研究方向,闡述本論文工作的重點;

    第二章,主要從理論上討論開關電源的工作原理及電路拓撲結構;

    第三章,主要將介紹系統主電路的設計;

    第四章,介紹系統控制電路各個部分的設計;

開關電源的設計原理范文第3篇

關鍵詞：開關電源 原理 發展趨勢 控制方式

目前,電力系統應用的電源主要可以分為兩部分,一是直流穩壓電源和開關電源兩種,從二者的性能來看,開關電源能量消耗低,產生的效率是普通線性穩壓電源的1倍,因此,其普及度較高,是電子計算機、通訊、家電行業普遍采用的一種措施,本文就對開關電源的原理以及其發展趨勢進行分析,促進實際工作的開展。

1、開關電源的發展

開關電源被業界譽為高效節能型電源,其是穩壓電源的發展方向,目前已經成為穩壓電源的代表產品,從其發展歷程來看,其主要經歷四個階段,最早的分離元件組成的開關電源,相對而言,其頻率低,效率差,電路復雜,難以調適,但其是開關電源發展的重要階段;到上世紀70年代,脈寬調制器集成電路問世,提升了控制電路的工作效率;80年代單片開關穩壓器出現,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電源集成電路,實現了AC/DC電源變化器的集成。

2、高頻開關電源電路原理分析

2.1 組成

高頻開關電源主要由主電路和控制電路、檢測電路、輔助電路組成,每一個環節擔負著不同的責任。

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,主要用于電網雜志的過來,同時對本機產生雜波也有一定的阻礙作用;電網交流電源直接整流為平滑的直流電,促進下級變換工作的開展;作為高頻開關的核心組成,逆變是將整流后的直流電轉為高頻交流電,相對而言,頻率越高,體積、重量與輸出功率的比值越小;根據負載的需要,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,與固有的標準進行比較,實現逆變器的控制,改變其頻率或者脈寬,實現輸出穩定,同時,根據測試電路提供的數據,經過保護電路的鑒別,提供控制電路對整機進行各種保護措施。

2.1.3 檢測電路

主要是為了保護電路運行中的參數,同時也可以提供各種顯示儀表的數據。

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 開關控制的穩壓原理

以一定的時間范圍內重復的連接與斷開,在接通時,輸入電源通過開關與濾波電路提供負載,在開關接通過程中,電源向負載提供能量,在斷開過程中,能量停止供給。由此我們發現,輸入電源向負載提供能量是與開關的狀態相關的,而要想負載得到持續的能量,就需要穩壓電源自身有儲能能力,在斷開時釋放儲存的電能,保證正常運行,隨著科學技術的發展,這一研究正在逐步成熟化,續流二極管的出現剛好驗證了這一點。

3、開關電源的控制方式

目前,較為常見的開關電源控制方式主要可以分為以下幾種:

3.1 脈沖寬度調制

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現占空比。

3.2 脈沖頻率調制

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

3.3 混合調制

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現其控制的目的,提高其控制效果。

4、開關電源未來的發展趨勢

從上文的分析中我們已經認識到開關電源不斷地創新,不斷地發展,為電力系統的運行做出了不可替代的貢獻,近年來,隨著科學技術的不斷發展,電力研究的逐漸深入,計算機技術的應用都在一定程度上提升了電源開關的工作效率。在1955年美國羅耶（GH.Roger)發明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器,是實現高頻轉換控制電路的開端,到了1957年,美國查賽（Jen Sen)發明了自激式推挽雙變壓器,1964年美國科學家們提出取消工頻變壓器的串聯開關電源的設想,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,二極管的反向恢復時間大大縮短,25千赫的開關電源終于問世了,改變了開關電源的歷史。

至今為止,開關電源以其小巧實用的優勢被廣泛的應用于以電子計算機為主導的多種電子設備中,是信息化社會發展的重要元件,從市場的組成來看,開關電源種類各異,樣式多種,都以實用為主,但是從發展的角度來看,其頻率仍有待完善。要想改變開關的頻率就要從減少損耗的角度出發,減少能耗就要提高高速開關元件的質量,一旦開關速度提高,會受到電路中分布的電感和電容中的電荷影響產生噪聲,影響周圍電子設備的質量,大大降低電源自身的可靠性。為了阻止開關所產生的電壓浪涌,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,以使開關上的電壓或通過開關的電流呈正弦波,這樣既可減少開關損耗,同時也可控制浪涌的發生。這種開關方式稱為諧振式開關。目前對這種開關電源的研究很活躍,因為采用這種方式不需要大幅度提高開關速度就可以在理論上把開關損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關電源高頻化的一種主要方式。當前,世界上許多國家都在致力于數兆Hz的變換器的實用化研究。

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

參考文獻

[1]郭宇恒.固定關斷時間電流檢測型降壓電路設計[D].電子科技大學,2011.

開關電源的設計原理范文第4篇

關鍵詞：直流開關電源 控制電路 TOP247YN 電路

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A

引言

目前，各種各樣的開關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用。伴隨著電力系統自動化程度的提高，特別是其保護裝置的微機化，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。可以說，適應各類開關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。開關電源的研制生產正在日趨簡化，成本也日益下降，而且集成控制芯片種類也越來越多。

針對開關電源，其中的控制電路部分發揮著很大作用，對于一個電路是否能夠輸出一個穩定的直流電壓，反饋環節就顯得尤為重要。如今，在直流開關電源中，大都采用PWM控制方式來調整占空比從而進一步來調整輸出電壓[1]。在開關電源中，控制電路通常都是采用集成控制芯片來加以控制。

在本文設計中，考慮到小型、高效的設計初衷，控制電路部分決定采用集成化程度較高的單片開關電源芯片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用，從而使得設計出的開關電源更加小型化。

1、 TOP247Y的基本工作原理及主要工作過程

在本文設計中采用的TOP247Y就是屬于第四代開關器件。

其主要工作原理是：TOP247Y控制芯片是利用反饋電流IC來通過調節占空比D，從而達到穩定輸出電壓的目的，屬于PWM控制類型中的PWM型電流反饋模式。當輸出電壓升高時，經過光耦反饋電路使得IC增加，則占空比將減小，從而達到穩壓的目的[3]。反之亦然。

TOP247Y控制芯片內部主要工作過程：在啟動的過程中，當濾波后的直流高電壓加在D管腳時，MOSFET起初處于關斷狀態，在開關高壓電流源連接在D管腳和C管腳之間，C管腳的電容被充電。當C管腳的電壓VC達到5.8V左右時，控制電路被激活并開始軟啟動。在10ms左右的時間內，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，沒有內部的反饋和電流回路加載管腳C上，高電壓電流源將轉向，C管腳在控制回路之間通過放電來維持驅動電流。

芯片自身消耗的過電流是通過內部電阻RE轉到S腳。這個電流是通過內部電阻RE控制MOSFT的占空比來提供閉合回路的調節。這個調節器有一個有限的低輸出電阻ZC，可設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，動態變化的電阻ZC以及內部的C管腳電容可以設定主極點。當出現錯誤的情況時，如開環或輸出短路時，可以阻止內部電流進入C引腳。

C引腳的電容開始放電到4.8V，在4.8V時，自動重啟被激活，使得輸出MOSFET關斷，把控制回路鉗位在一個低電流的模式。在高電壓電流源打開，有繼續給電容充電。內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的區域內。

2、開關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，在本文設計中，C6選擇0.1uF。電容C7選擇47uF/10V的低成本電解電容。而串聯電阻R8選擇為6.8Ω/0.25W的電阻。■

參考文獻

[1] 沙占友. 新型單片開關電源的設計與應用[M] . 北京：電子工業出版社， 2001.

[2] 楊 旭，裴云慶，王兆安. 開關電源技術[M] . 北京： 機械工業出版社， 2002.

開關電源的設計原理范文第5篇

關鍵詞 開關電源；電磁干擾；電磁兼容性設計

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

1 概述

由于開關電源的電磁干擾EMI信號輸出既能有很寬的頻率范圍，又具有一定的幅度，經傳導和輻射后會污染電磁環境，對通信設備和電子產品造成干擾。因此，如何進行電磁兼容性設計，有效地抑制開關電源的電磁干擾，對保證電子系統的正常穩定運行具有重要意義。

2 開關電源的電磁干擾

2.1 開關電源的工作原理

直流開關電源由輸入部分、功率轉換部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉換部分是開關電源的核心，主要由開關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，然后經過開關管的控制變為高頻，最后經過整流濾波電路輸出，得到穩定的直流電壓（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

作為工作于開關狀態的能量轉換裝置，開關電源的電壓、電流變化率很高，產生的干擾強度較大，干擾源主要集中在開關管、輸出二極管和高頻變壓器等。同時，雜散電容會將電網的噪聲傳導到電子系統的電源而對電子線路的工作產生干擾。相對于數字電路干擾源的位置較為清楚，開關頻率不高（從幾十千赫和數兆赫茲），主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾； PCB走線因需采用手工調整，具有隨意性，這更增加了PCB分布參數的提取和近場干擾估計的難度。

3 電磁兼容性EMC設計

圖1

電磁兼容性EMC設計包括兩層含義，一是設備在工作中產生的電磁輻射必須限制在一定水平內，二是設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，抑制電磁干擾即進行電磁兼容性EMC設計首先應該抑制干擾源，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；第三是提高受擾設備的抗擾能力，減低其對噪聲的敏感度。

應用實例：丹東華通測控有限公司生產的PDM系列智能電力綜合監控儀表如：三相綜合電力監控儀820系列儀表的開關電源部分就是采取切斷電磁干擾源和受擾設備之間的耦合通道，運用了屏蔽、濾波、接地等技術來提高電力儀表的抗擾能力。

3.1 采用屏蔽技術

由于功率開關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接地法，利用一個導電平面作為參考地，需要接地的各部分就近接到該參考地上。低頻電路采用單點并聯接地，高頻電路采用多點接地，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，采用屏蔽電纜，并對于高頻和數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，即可抑制開關電源產生并向電網反饋的干擾，又可抑制來自電網的噪聲對電源本身的侵害。

3.4 PCB布線時所采取的措施

布線開關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射，因此布線時，將所有通過高頻交流的電流印制線設計得盡可能短而寬，根據印制線路經電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環路電阻。

在每個集成電路的電源，地之間都要加一個去耦電容。一方面可提供和吸收該集成電路開門關門瞬間的充放電能；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，同時電源線盡可能遠離高頻數字信號線或用地線隔開。屏蔽線上放置多個接地過孔，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 進行EMC測試

在測試儀器方面，我們選用了以雷擊浪涌發生器、高頻噪聲抗擾度發生器、群脈沖發生器、靜電發生器等為核心的自動檢測系統，依據EMC標準規定的極限值作為判定依據，通過進行EMC測試可以消除絕大部分的電磁干擾，能指導產品如何改進設計、抑制EMI發射，從而進一步提高產品的可靠度。

現PDM系列智能電力綜合監控儀表能適用多種復雜環境及惡劣場所，應用在諸永高速公路、北京德勝科技大廈項目等多個工程項目中。

4 結論

抑制開關電源電磁干擾的措施還有很多，在設計開關電源時應綜合考慮各種因素，盡可能抑制開關電源產生的各種噪音，并通過提高開關電源的電磁兼容性來保證電子系統的正常穩定運行。

參考文獻

[1]張松春，趙秀芬，竺子芳，楊世宗.電子控制設備抗干擾技術及其應用[M].北京機械工業出版社，1999.