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KC017-1

2006届毕业设计开题报告

题目基于multisim开关电源的仿真设计

专业电气工程及其自动化

姓名周大伟

班级02电三

指导教师许泽刚

起止日期06.3.19-06.3.2

2006年03月31日

目录

1.课题简介3

2.课题的来源与现状3

2.1课题的来源3

2.2课题的现状3

3.设计要求及工作内容4

3.1设计要求4

3.2工作内容4

4.设计方案及技术路线5

4.1BUCK变换器设计5

4.2Multisim仿真的优点9

5.预期目标9

6.设计进度安排10

7.参考文献10

8.时间安排表12

9.指导教师意见13

10.系部意见13

1.课题简介

本课题仅对最基本的PWM变换器主电路拓扑之一的Buck变换器

进行研究，通过设计来实现对开关电源知识和设计程序的基本了解。目

前开关电源的设计有两种途径，最常用的是模块化设计方法。BUCK变

换器构成一大类开关电源拓扑其电路的结构特点是功率管之后或变压器

二次侧输出整流器之后紧跟LC滤波器。本设计采用Multisim仿真软件

进行仿真设计。

2.课题的来源及现状

2.1课题来源

本课题来源于科研，随着电力电子技术的发展，开关电源的研发越

来越被人们重视，在技术方面也有了更为深入的发展，这就要求我们及

时、准确地把握开关电源的相关知识和发展动向。

2.2课题现状

开关电源(Switchedmodepowersupplies,SMPS)由于在体积、重量

和效率等多方面的优势，已经被越来越广泛地应用于计算机、通信和家

用电器等领域。电视、机顶盒和录像机等家电设备大都在使用这种电源，

用于手机、PDA甚至电动牙刷的许多电池充电器也在使用开关电源，因

为它们具备传统线性电源所没有的优势，它已成为当今电子信息产业飞

速发展不可缺少的一种电源方式。随着许多电器具尺寸不断减小，供电

电源所占尺寸变得小得多，人们在降低开关电源的体积重量方面做了不

少工作。发展小型化轻型电源，对便携式电子设备（如移动电话等）尤

为重要。

开关电源技术是一门运用半导体功率器件实现电能的高效率变换，

将粗电变换成精电，以满足供电质量要求的技术。由于在开关电源中半

导体功率器件工作在高频开关方式，因此它具有高效率，高功率密度，

高可靠性。开关电源技术设计涉及到半导体功率器件应用技术，电子技

术，自动控制理论，热分析与设计等。

经过多年的发展，开关电源技术已经取得了很大成功，其应用也十

分普遍和广泛。但因其结构复杂，涉及元器件众多，以及要降低成本，

提高可靠性，仍存在一些问题需要解决。例如：电源的设计和生产需要

较高的技术支持，电路的调试要有实际经验，而且有一定难度。对于第

一个问题，由于目前各种开关电源虽然形式多样，结构各异，但其大都

源于几种基本的DC-DC变换器拓扑结构，开关电源一般采用单端正激

式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半

桥、全桥等八种拓扑。或者是这些基本电路组合，因此可以对几种基本

DC-DC变换器进行分析，从而进行开关电源设计。

3.设计要求及工作内容

3.1设计要求

所设计的BUCK变换器输入直流电压10伏，输出5伏，开关频率

100kHz,电流10安培。设计主电路及闭环控制电路，并用Multisim仿真

软件进行仿真。用Multisim仿真可以尽早发现硬件设计中的问题，也就

可以尽快解决。减少投资，加快开发速度，大大减少了设计所需的时间。

3.2工作内容

（1）了解Buck变换器的设计