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1.1 课题研究背景
目前空间技术、计算机、通信、电视及家用电器中使用的线性电源逐步被开关电源取代。开关电源的功率损耗小，实际效率可达70％～90％，稳压器重量轻、体积小、功率损耗小，随之而来的是散热器体积变小。供电电源的小型轻量化决定了电子装置的小型化、轻量化。所以，开关电源的设计中需要尽最大限度地减小电源电路中的损耗。开关电源是半导体开关，在理论上来说是低损耗的，但是实际工作中开关损耗也是必然存在，而且随着开关频率的增加开关损耗成正比增加。另外，开关电源结构中必须包含变压器、电感等磁性元件以及平滑滤波用的电容元件。开关的频率越高，越容易使这些元件的体积减小，但是，当开关频率变高后，这些元件的损耗也会相应的增加。开关电源正在向着集成化和小型化的方向不断发展，目前正在研发主开关与控制电路集于同一芯片的集成模块。然而，想要把开关与控制电路、反馈电路集成于同一芯片上，必须解决热绝缘和电气隔离的问题。目前，世界各国研究所正在大力研发新型开关电源，因为这是人类在节约能源的道路上所做的重大举措。为了能够赶上甚至超过世界先进技术水平，国内很多机构也在不断的研制和应用新型开关电源，并不断地向高频化、控制电路模块化和线路简单化等方向发展。
现如今电力电子技术的发展十分迅速，对电子设备和仪器的要求：功能上更加丰富，性能上更加可靠，使用上更加的方便安全，体积和重量上日趋小型轻量化。随着电力电子技术的不断创新，开关电源也在向着效率更高、性能更好、可靠性更高的方向不断发展，开关电源产业将会有更广阔的发展前景。源^自·优尔·文.论,文'网]www.youerw.com
1.2 课题研究内容
开关电源的高频变换电路有很多种，常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激、单端反激等。其中，在半桥式稳压电路中，变压器初级在整个周期中都有电流流过，磁芯利用更加充分。同时，它所使用的功率晶体管耐压要求更低，晶体管的饱和压降减少到最小，对输出电容电压也较小。所以，半桥式变压器在开关电源设计中得到了广泛的应用。本文设计了一种半桥型开关电源，它具有驱动电路简单，驱动功率小，开关速度快，开关频率高等优点。
2 半桥拓扑结构选取及工作原理
2.1 开关电源技术概括
开关电源使用半导体器件作为开关器件，通过间断的周期性工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。开关电源的基本框架如图2.1所示，其中开关电源的核心部分是DC/DC变换器，它的功能是进行功率转换，此外还有过流与过压保护、启动、滤波电路等。反馈电路检测经变换器变换后的输出电压，并和基准电压相比较，其误差电压通过控制脉宽调制电路和误差放大器放大，然后经过驱动电路调控功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。其具有一定的保持平衡能力，对电路对称性要求不高；功率范围从几十瓦到几千瓦都可以适应；开关管耐压要求较低；电路成本相对比较低等。这种电路经常被用于各种稳压输出的变换器。
2.1 开关电源的基本框架
开关变换器电路从广义上说：就是用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转换为另一种形态的电路。若在电源形态转变过程中使用自动控制闭环来达到稳定输出的目的并且设计有保护电路则称为开关电源。DC/DC变换器是开关电源的核心部分。
DC/DC变换器的基本工作原理：用一个半导体功率器件作为开关，开关器件通过重复不断地导通和关断，使得通过此开关器件的输入直流电压转换成方波，此方波再经过电容、电感等元器件组成的滤波器滤波后便得到一个新的直流电压。
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