开关电源 课程教学大纲

《开关电源》课程教学大纲课程英文名称Switchingpowersupplies课程编号0600660学分2学时32

一、课程教学对象本课程教学对象为应用物理与材料学院的应用物理学专业和电子信息工程专业（光电工程方向、LED绿色光源方向）的本科学生

二、课程性质及教学目的本课程属于专业选修课，通过本课程的学习，学生掌握开关电源的基本工作原理，电路拓扑种类，典型应用电路的工作原理、性能指标及其测试方法培养学生电路识图和动手测试的能力，为后续课程《LED驱动电路设计与制作》打下坚实的基础

三、对先修课知识的要求在修读本课程之前，学生应修完《电路分析基础》、《低频电子线路》和《数字电路》三门电路基础课程

四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（24学时）注知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点

五、建议使用教材及参考书本课程使用自编讲义作为教材，主要参考书如下

[1]马洪涛，沙占友，周芬萍.开关电源制作与调试.中国电力出版社.2010年7月第一版

[2]沙占友，王彦朋，安国臣等.开关电源设计入门与实例解析.中国电力出版社.2009年10月第一版

[3]路文玲.电子测量仪器使用和维护.化学工业出版社.2009年8月第一版

六、课程考核方式本课程考核由平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩占70%期末考试成绩占30%其中平时成绩包括课堂表现、作业和实验三部分，分别占20%20%和30%；期末考试采用撰写小论文的形式

七、课内实验环节及要求（8学时）知识模块知识点要求学时学习方式课外学习要求

1、开关电源述

1.1开关电源的发展历史、研究现状和发展方向C2课堂讲授L2开关电源的优点与缺点C课堂讲授

1.3开关电源的基本电路组成B课堂讲授L4开关电源的性能指标简介B课堂讲授

2、开关电源的拓扑结构

2.1降压变换器A2课堂讲授

2.2升压变换器B1课堂讲授

2.3降升压变换器C课堂讲授

2.4反激式变换器A2课堂讲授

2.5正激式变换器B2课堂讲授

2.6推挽式变换器C课堂讲授

2.7半桥式变换器C课堂讲授

2.8全桥式变换器C课堂讲授

3、开关电源的控制电路

3.1开关电源的控制电路原理及分类A2课堂讲授

3.2UC3842型电流模式PWM控制电路B2课堂讲授

3.3典型应用电路C2课堂讲授

4、开关电源辅助电路

4.1输出电压反馈电路A1课堂讲授

4.2EMI滤波电路B1课堂讲授

4.3整流滤波电路B课堂讲授

4.4尖峰电压吸收电路A课堂讲授

4.5尖峰电流吸收电路B课堂讲授

4.6过电压保护电路B1课堂讲授

4.7过电流保护电路B课堂讲授

5、磁性元件与高频变压器的结构及工作原理

5.1开关电源中的磁性元件A2课堂讲授

5.2电感的设计B1课堂讲授设计

5.3反激式开关电源高频变压器结构和工作原理B1课堂讲授

6、开关电源测试

6.1开关电源的性能指标A1课堂讲授

6.2开关电源的性能测试B1课堂讲授

6.3开关电源的波形分析B课堂讲授序号实验项目实验内容实验目的及要求学时实验一降压式和升压式变换电路实验

1、根据电路板画出电路原理图

2、用函数信号发生器输出PWM信号

3、测试不同输入电压和占空比时的输出电压

1、学会电路识图

2、加深理解DC-DC变换原理

3、掌握输出电压与PWM信号占空比的关系2学时实验二电感器的设计、制作与测试

1、根据降压式变换器的输入、输出等要求计算储能电感的电感量

2、根据给定的磁芯计算线圈的匝数和绕径

3、手工绕制工字电感

4、用LCR测量电感量并接入电路测试其性能

1、学会降压变换器中储能电感的计算方法

2、了解工字电感的结构，学会工字电感的手工绕制方法和电感量的测量方法

3、学会使用LCR数字电桥测量电感量2学时实验三开关电源的性能测试

1、测量额定输入电压时，空载输入功率、输出功率

1、了解开关电源的主要性能指标2学时和效率

2、测量额定输入电压时，满载输入功率、输出功率和效率

3、测量满载时，不同输入电压情况下的电源效率

2、学会电压电流有效值的测量和功率计算方法

3、了解影响开关电源效率的因素实验四漏极波形测试与分析

1、记录空载时漏极的电压波形，测量占空比和振荡频率

2、记录满载时漏极的电压波形，测量占空比和振荡频率

3、测量漏极电压峰值、反射电压、输入电压

1、学会漏极波形的测试方法

2、通过波形分析开关电源的工作状态

3、加深对反激式开关电源的高频变压器漏感的理解

4、了解漏极电压吸收回路的作用2学时。