第6頁共6頁設計開題報告開題報告-基于SG6848開關電的設計開題報告電氣工程及自動化基于SG6848開關電的設計一、綜述本課題國內外研究動態，說明選題的依據和意義在國外，20世紀50年代，美國宇航局首次為搭載火箭開發了小型化、重量輕的開關電。在半個多世紀的發展過程中，開關電因其體積、重量、效率、發熱等上面的優勢，已經逐漸取代了傳統的連續工作電，并越來越被廣泛運用于電子行業。20世紀60年代，隨著晶閘管及其派生元件的出現，采用PWM控制的開關電開始逐漸取代傳統的電，采用PWM控制的開關電的轉換效率遠遠超過線性電。20世紀70年代處，開關電實現了20khPWM開關變換。可以說是劃時代的創舉，被稱為“20hz革命”，是電技術發展史上的第二次飛躍。20年代80年代，計算機全面實現了開關電化，率先完成了電的換代。而當時開關電的工作頻率已達到100—250KHz。20世紀90年代開關電被廣泛運用于日常生活中，進入了快速發展時期，其工作頻率已發展到500kHz—1MHz。但隨著工作頻率的提高，隨之帶來的開關損耗也擺在了人們的面前。而此時軟開關的產生，適時的解決了開關電無法高頻高效的問題。開關電從硬開關技術向軟開關技術的過渡是電技術發展史上的第三次飛躍。在整個20世紀90年代，軟開關技術是整個開關電研究的重點，各種基于諧振變換的電路拓撲形式不斷的涌現，新型的電路不斷的被開發。21世紀，開關電中的功率管多使用雙級型晶體管，開關頻率能達到幾十千赫，采用MOS-FET作為功率管的開關電轉換頻率可達幾百千赫。對于兆赫以上開關頻率的電可利用諧振電路，這種工作方式稱為諧振開關方式。這種開關方式可以大大的提高開關速度，理論的開關損耗委零，而且噪音也很小。開關電的技術追求和發展趨勢可以概括為以下四點：（1）小型化，薄型化，輕量化，高頻化。開關電的體積和重量主要儲能元件決定的，因此開關電的小型化和輕量化主要就是減小儲能元件的體積和重量。在一定范圍內，開關頻率的提高，能夠抑制干擾，改善系統的動態性能，因此，高頻化是開關電的主要發展方向。（2）高可靠性。開關電使用的元器件比連續工作電少數十倍，因此提高了可靠性。（3）低噪音。開關電的缺點之一是噪音大，所以，盡可能地降低噪音影響是開關電的又一發展方向。（4）采用計算機輔助設計和控制。采用CAA和CDD技術最新變換拓撲和最佳參數，使開關電具有最簡潔的結構和最佳工況。而在國內，開關電基本上起于20世紀70年代末和80年代初，當時高等院校和一些科研機構正在對開關電進行試驗和開發。而真正被推廣和應用是在20世紀80年代中期。到20世紀80年代開關電的特點是采用20khz，脈寬調制（PWM）技術，效率可達65%—70%。21世紀我國通信、信息、家電和國防等領域的電普遍采用高頻開關電。經過20多年的不斷發展，開關電技術有了重大進步和發展。功率器件的更新發展促進了開關電的高頻化，軟開關技術使高頻開關電的實現有了可能。控制技術，由于有功率因數校正技術等的發展使開關電的電路大大的簡化，在提高開關電的整體效率的同時，還能抑制電網的諧波污染。在國內開關電發展上面，民族企業一直占有舉足輕重的地位。經過20幾年的不懈努力，我國的開關電生產廠家已經從小作坊式的生產模式逐步向大規模生產轉化，產品類型也從單一品種走向系列化。現在，我國已形成一批上億元、甚至10億元以上產值的電企業，很多產品已進入國際市場。電市場在信息產業、國防工業、家電行業，特別在電信業的迅猛發展，是電市場發展的強大推動力.當前我國電子信息產業的高速發展，也大大促進了電市場的發展。使開關電的市場需求變大，也孕育可大批的電生產企業。這些企業所產出的具有先進水平的開關電，不僅可以滿足各種電子設備的需要，而且在航空、鐵路、電力、國防及其家電等領域中都得到了廣泛的應用。隨著計算機、電子技術的飛快發展，電子技術的應用也越來越廣泛，種類也越來越多。電子設備在人們的日常生活和工作中也扮演著越來越重要的角色。有電子設備的地方必然需要可靠的電，隨著電子設備的發展，它們對電的要求也越來越高。電子設備的發展方向是小型化，小成本化，這使相應的電的發展方向以輕、薄、小和高效率為主。傳統的晶體管串聯調整穩壓電具有穩定性好、輸出紋波電壓小、使用可靠等優點。但它的工頻變壓器和濾波器體積很大而且十分笨重，體積和重量都很大。它的調整管的功耗很大，電效率很低，一般只有45%左右。由于調整管的功耗很大，所以它需要體積很大的散熱器，很難滿足許多實際運用中要求。所以小型化的開關電在這個時代背景下也應運而生了。開關電是一種電力電子器件，是通過功率變換器對電能進行變換，經過變換后的電能能滿足各種用電的需求，由于其高效節能的特點而具有很好的經濟效益，從而引起了社會的廣泛關注。開關電作為各類控制系統的原動力，其地位日益提高。隨著現代大型用電設備的迅速發展，特別是微電子技術的發展。任何通訊設備都離不開電，開關電裝置的質量直接影響通信的質量。通信設備對開關電裝置的要求越來越高，各種新型的電路也不斷的被開發。本設計針對由SG6848芯片構成開關電電路進行研究，并對其的構成，工作原理進行分析^p和研究。二、研究的基本內容，擬解決的主要問題：主要研究基于SG6848開關電的組成結構，SG6848芯片的工作原理，芯片外部電路的設計，制作實際開關電電路，并對其進行調試、仿真，各個主要參數的測量和調試。開關電主要解決220V電網交流電無法對小型電氣設備進行供電的問題，通過開關電把電網電壓轉換為直流電，并進行降壓已能夠對小功率電氣進行供電。三、研究步驟、方法及措施：1．總體方案的選擇、確立；2．電路原理圖設計；3．PCB電路板的設計與制作；4．電路的焊接與調試；5．作品的完善，論文的撰寫；通過查閱已有的相關文檔及技術資料，先確立總體方案，根據選擇的方案通電路的搭建，進行針對性的設計研究。四、【參考文獻】：^p[1]李金伴，李捷輝，李捷明《開關電技術》北京.化學工業出版社20__.5[2]倪海東，蔣玉萍《開關電專用電路設計與應用》北京.中國電力出版社20__[3]周志敏，周紀海，紀愛華《開關電實用電路》北京.中國電力出版社2022[4]韓廣興《開關電電路識圖》北京.電子工業出版社20__[5]李龍文《最新開關電設計程序與步驟》北京.中國電力出版社2022