开关电源模块并联供电系统开题报告
2021-08-08 10:34:31
全文总字数:1944字
1. 研究目的与意义
随着半导体制造技术,微电子技术,计算机技术和控制理论不断进步,带来了电力电子技术在器件应用上及能量变换应用上日趋成熟,于是引发了电源系统历史性的革命,使得体积小、高效率、重量轻、控制精度高的高频开关电源取代了传统线形电源成为了不可逆转的趋势。由于科学技术发展和及现代化生产发展,电源技术广泛应用在各个领域,各种性能的电源研究已成为研究的走向,大量的电子设备,特别是计算机、通讯等的广泛应用,要求组建大容量、安全可靠、不间断供电的电源系统。如果仅采用单台电源供电,该变换器势必要处理巨大的功率、电应力大,于是给功率器件的选择、开关频率及功率密度提高带来很大的困难。并且如果一旦单台电源发生了故障,就会导致整个系统崩溃。采用了多个电源模块并联运行,来提供大功率输出成为电源技术发展的一个方向。并联系统中每个模块仅处理较小功率,解决了上述单台电源所遇到的问题。开关电源电路是电子电路中的一种,被广泛应用于各种功率及各种电子设备之中,对于开关电源模块并联供电系统,其具有加大功率、自动均流、手控均流功能。该电源系统可改变电源功率并且对电流进行分配的功能,同时,电路具有过流保护功能进行系统的保护。并联供电系统还具备有他独特的特点,当输入电压或负载发生变化之时,并联供电系统能够保持输出电压的稳定;并且控制各模块输出电流来实现负载电流平均分配,均流动态响应良好,当任意模块发生故障之时,其余的模块继续提供足够的电能,整个电源系统不会崩溃;实现冗余。
对于开关电源遇到的技术难题,实际设计之时需提高开关电源功率因数,采用更加可靠、更加成熟的软开关技术,特别是探索影响多模块并联系统稳定性根本原因是研究重点。这对于实现电源系统的高功率密度及高可靠性的意义是非常巨大的,其应用前景也是非常的可观。
2. 国内外研究现状分析
新型半导体器件发展是开关电源技术进步的龙头。目前,正研究高性能的碳化硅半导体器件,对于电源技术影响具有革命性的意义。另外,平面变压器、压电变压器和新型电容器等元器件发展,也将对电源技术的发展起到非常重要作用。集成化成为开关电源一个重要的发展方向。通过对电路集成、驱动电路集成以和保护电路集成控制,最后实现整机集成化生产。集成化及模块化减少了外部连线及焊接,提高设备的可靠性,缩小电源的体积,减轻重量。随着技术提高,高效率、集成化、智能化、小型化以和高可靠性开关电源供电系统成为大势所趋,也是今后的发展方向。随着技术门槛不断降低,激烈的市场竞争促进了开关电源的市场发展,产品性能及质量的提高,诸多因素影响着电源系统市场价格,市场价格在逐渐降低。 开关电源市场需求大批电源生产企业。目前成规模企业分为3种类型:第一类是自主的研制开发,已生产出具有先进水平系列电源产品,不仅仅可以满足各种电子设备需求,而且还在航空、电力、铁路、家电及国防等领域得到了较为广泛的应用;第二类是中外合资企业,采用国外较为先进技术,在国内用户之中有较高的信誉度;第三类是进口部件在国内组装,然后再直接销售到国外市场。这些产品质量好但是成本也很高,对于国内市场的适应能力差。
3. 研究的基本内容与计划
主要内容:
(1)调整负载电阻至额定输出功率工作状态,供电系统的直流输出电压uo=8.00.4v。
(2)额定输出功率工作状态下,供电系统的效率不低于60%。
4. 研究创新点
开关电源模块并联供电系统,其具有加大功率、自动均流、手控均流的功能。该电源系统可以改变电源功率且对电流进行分配的功能,同时电路具有过流保护功能对系统进行保护。并联供电系统还具有他独特的优点,实现负载电流平均分配,实现冗余等。
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