智能总线式开关系统方案设计——抗干扰性设计【开题报告】.doc

毕业设计(论文)开题报告
题目: 智能总线式开关系统方案设计——抗干扰性设计
专业:电子信息工程
1选题的背景、意义
开关电源又称为开关稳压电源,问世后在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。随着全球对能源问题的,越来越重视,电子产品的耗能问题将愈来愈突出,如何降低其受干扰程度,提高抗干扰能力成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单,工作可靠,但它存在着体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点[1]。为了提高抗干扰能力,人们研制出_r开关式稳压电源,它的效率可达85%以上,稳压范围宽;除此之外,还具有稳压精度高的特点,是一种较理想的稳压电源。正因为如此,开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中[2]。
开关电源真正的发展是从60年代末开始的,40多年来,开关电源经历了三个重要发展阶段。第一个阶段是功率半导体器件从双极犁器件(BPT、SCR、GT0)发展为MOS型器件(功率MOS—FET、IGBT、IGCT等),使电力电子系统有可能实现高频化,并大幅度降低导通损耗,电路也更为简单。第二个阶段自20世纪80年代开始,高频化和软开关技术的研究开发,使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小高频化和软开关技术是过去20年国际电力电子界研究的热点之一。第三个阶段从20世纪90年代中期开始,集成电力电子系统和集成电力电子模块(IPEM)技术开始发展,它是当今国际电力电子界亟待解决的新问题之一[3]。
电力电子技术的迅猛发展一方面带动了电源技术的发展,另一方面也给电源产品提出了越来越高的要求。开关电源具有线性电源无可比拟的优点:体积小、重量轻、效率高等[4]。但是,功率密度的增大和频率的提高所产生的电磁干扰对电源本身及周围电子设备的正常工作都造成威胁。开关变换器本身具有一定的开关噪声,从而会从电源的输入端产生差模与共模干扰信号。电磁干扰的产生是由开关电源本身的特点所决定的,是难以避免的,关键是如何采取有效的措施来减小其干扰程度[5]。
电磁兼容(EMC)是指在有限的空间、时间和频率范围内各种电器设备共存而不引起性能下降。它包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感(EMS)两方面的内容。EMI是指电器产品向外发出干扰,EMS是指电器产品抵抗电磁干扰的能力。一台具备良好电磁兼容性能的设备应既不受周围电磁噪声的影响,也不对周围环境造成电磁干扰
[6]。所以,开关电源的抗干扰能力越来越受到重视,本文主要讲述了抗干扰性的相关设计。
2相关研究的最新成果及动态
数字化技术
过去在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和上作的。随着数字处理技术的发展成熟,其优点明显便于计算机处理控制避免模拟信号的畸变失真,减小杂散信号的干扰提高抗干扰能力、便于软件包的调试和遥感遥测遥调等,也便于自诊断、容错等技术的植入,数字化是开关电源发展的必然方向[7]。
模块化技术
模块化有两方面的含义,其—是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加