它激式開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　它激式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電源是實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞的主要設(shè)備。在信息時(shí)代，農(nóng)業(yè)、能源、交通運(yùn)輸、通信等領(lǐng)域迅猛發(fā)展，對(duì)電影產(chǎn)業(yè)提出個(gè)更多、更高的要求，如節(jié)能、節(jié)材、減重、環(huán)保、安全、可靠等。這就迫使電源工作者不斷的探索尋求各種鄉(xiāng)關(guān)技術(shù)，做出最好的電

2、源產(chǎn)品，以滿足各行各業(yè)的要求。開(kāi)關(guān)電源是一種新型的電源設(shè)備，較之于傳統(tǒng)的線性電源，其技術(shù)含量高、耗能低、使用方便，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器。假如由于某種原因使輸出電壓升高時(shí)，脈寬調(diào)制器就會(huì)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，亦即占空比D，使斬波后的平均值電壓下降，從而達(dá)到穩(wěn)壓目的，反之亦然。UC3842可以直接驅(qū)動(dòng)MOS管、IGBT等，適合于制作20～80

3、W小功率開(kāi)關(guān)電源。由于器件設(shè)計(jì)巧妙，由主電源電壓直接啟動(dòng)，構(gòu)成電路所需元件少，非常符合電路設(shè)計(jì)中“簡(jiǎn)潔至上”的原則。</p><p>　　關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源，UC3842，脈寬調(diào)制，功率，IGBT</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　前　言1</b></p><p&g

4、t;　　第1章 開(kāi)關(guān)電源介紹2</p><p>　　1.1 開(kāi)關(guān)電源概述2</p><p>　　1.1.1 開(kāi)關(guān)電源工作原理2</p><p>　　1.1.2 開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)3</p><p>　　1.1.3 開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)4</p><p>　　1.2 開(kāi)關(guān)器件4</p><p>

5、　　1.2.1開(kāi)關(guān)器件的特征4</p><p>　　1.2.2器件TL4315</p><p>　　1.2.3電力二極管6</p><p>　　1.2.4光耦PC8177</p><p>　　1.2.5電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET8</p><p>　　1.2.6 絕緣柵IGBT9</p>&

6、lt;p>　　第2章 主要開(kāi)關(guān)變換電路10</p><p>　　2.1 濾波電路10</p><p>　　2.2 反饋電路10</p><p>　　2.2.1電流反饋電路10</p><p>　　2.2.2電壓反饋電路11</p><p>　　2.3電壓保護(hù)電路12</p><p&

7、gt;　　第3章 UC384213</p><p>　　3.1 UC3842簡(jiǎn)介13</p><p>　　3.1.1 UC3842的引腳及其功能13</p><p>　　3.1.2 UC3842的內(nèi)部結(jié)構(gòu)14</p><p>　　3.1.3 UC3842的使用特點(diǎn)15</p><p>　　3.2 UC3842

8、的典型應(yīng)用電路16</p><p>　　3.2.1反激式開(kāi)關(guān)電源16</p><p>　　3.2.2 UC3842控制的同步整流電路17</p><p>　　3.2.3升壓型開(kāi)關(guān)電源20</p><p>　　第4章 利用UC3842設(shè)計(jì)小功率電源22</p><p>　　4.1 電源設(shè)計(jì)指標(biāo)22</p

9、><p>　　4.1.1元件的選擇22</p><p>　　4.1.2電路結(jié)構(gòu)的選擇24</p><p>　　4.2 啟動(dòng)電路24</p><p>　　4.3 PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路25</p><p>　　4.4 直流輸出與反饋電路26</p><p>　　4.5 總體電路圖分析27&

10、lt;/p><p><b>　　結(jié) 論29</b></p><p><b>　　謝辭30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　外文資料譯文32</b></p><p>　　第1章

11、 開(kāi)關(guān)電源介紹</p><p><b>　　開(kāi)關(guān)電源意義</b></p><p>　　當(dāng)代許多高新技術(shù)均與電源的電壓、電流、頻率、相位和波形等基本技術(shù)參數(shù)的變換和控制相關(guān)，電源技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的精確控制和高效率的處理，因此，電源技術(shù)不但本身是一種高新技術(shù)，而且還是其評(píng)它多項(xiàng)高新技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。電源技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展必將為大幅度節(jié)約電能、降低材料消耗以及提高

12、生產(chǎn)效率提供重要的手段，并為現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代生活帶來(lái)為深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展情況 </p><p>　　目前我國(guó)通信、信息、家電和國(guó)防等領(lǐng)域的電源普遍采用高頻開(kāi)關(guān)電源，相控電源將逐漸被淘汰。國(guó)內(nèi)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，基本上起源于20世紀(jì)70年代末和80年代初。當(dāng)時(shí)引進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，在高等院校和一些科研院所停留在實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)和教學(xué)階段。20世紀(jì)80年代中期開(kāi)關(guān)電

13、源產(chǎn)品開(kāi)始推廣和應(yīng)用。20世紀(jì)80年代開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)是采用20kHz脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，效率可達(dá)65%-70%。經(jīng)過(guò)20多年的不斷發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)有了重大進(jìn)步和突破。新型功率器件的開(kāi)發(fā)促進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源的高頻化，功率MOSFET和IGBT可使小型開(kāi)關(guān)電源的工作頻率達(dá)到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);軟開(kāi)關(guān)技術(shù)使高頻開(kāi)關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)有了可能，它不僅可以減少電源的體積和重量，而且提高了電源的效率（國(guó)產(chǎn)6kW通信開(kāi)關(guān)電源采

14、用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，效率可達(dá)93%）；控制技術(shù)的發(fā)展以及專(zhuān)用控制芯片的生產(chǎn)，不僅使電源電路大幅度簡(jiǎn)化，而且使開(kāi)關(guān)電源的動(dòng)態(tài)性能和可靠性大大提高；有源功率因數(shù)校正技術(shù)（APFC）的開(kāi)發(fā)，提高了AC/DC開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)，既治理了電網(wǎng)的諧波污染，又提高了開(kāi)關(guān)電源的整體效率。</p><p><b>　　1.2 開(kāi)關(guān)器件</b></p><p>　　1.2.1 開(kāi)關(guān)器件<

15、/p><p>　　1.2.2 器件TL431</p><p>　　TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等等。TL431是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路。因其性能好、價(jià)格低，因此廣泛

16、應(yīng)用在各種電源電路中。</p><p><b>　　TL431特點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）最大輸出電壓為37V； （2）電壓參考誤差：±0.4％ ，典型值@25℃（TL431B）；</p><p>　?。?）低動(dòng)態(tài)輸出阻抗，典型0.22Ω ； （4）負(fù)載電流能力1.0mA --100mA； （5）等效全范圍溫

17、度系數(shù)50 ppm/℃典型； （6）溫度補(bǔ)償操作全額定工作溫度范圍； （7）低輸出噪聲電壓；</p><p>　　（8）輸出電壓范圍為2.5V--36V；內(nèi)基準(zhǔn)電壓為2.5V； </p><p>　　(9) 最大工作電流150mA；</p><p>　　圖1－3 TL431的外觀和管腳</p><p>　　TL431的具體功能可以用圖

18、1-4的功能模塊示意。由圖可看到，VI是一個(gè)內(nèi)部的2.5V的基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反向輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)REF端（同向端）的電壓非常接近VI（2.5V）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著REF端電壓的微小變化</p><p>　　通過(guò)三極管的電流將從1到100mA變化。當(dāng)然，該圖絕不是TL431的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但可用于分析理解電路。 </p><p><b

19、>　　圖1-4 模塊圖</b></p><p>　　1.2.3 電力二極管</p><p>　　電力二極管（Power Diode)自20世紀(jì)50年代初期就獲得應(yīng)用，當(dāng)時(shí)也被稱(chēng)為半導(dǎo)體整流器，并已開(kāi)始逐步取代汞弧整流器。雖不是可控器件，但其結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單，工作可靠，所以直到現(xiàn)在電力二極管仍然大量應(yīng)用于許多電氣設(shè)備中。電力二極管可分為普通二極管, 快恢復(fù)二極管,肖特基二極管三

20、種。</p><p>　　普通二極管(General Purpose Diode)</p><p>　　普通二極管又稱(chēng)為整流二極管(Rectifier Diode)，多用于開(kāi)關(guān)頻率不高(1 kHz以下)的整流電路中。其反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般在5 s以上，這在開(kāi)關(guān)頻率不高時(shí)并不重要。其正向電流定額值和反向電壓定額值可以達(dá)到很高，分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上。</p><p&

21、gt;　　2. 快恢復(fù)二極管(FRD)　　</p><p>　　快恢復(fù)二極管是恢復(fù)過(guò)程很短，特別是反向恢復(fù)過(guò)程很短的二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)為快速二極管?？焖俣O管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PiN結(jié)構(gòu)。采用外延型PiN結(jié)構(gòu)的快恢復(fù)外延二極管(Fast Recovery Epitaxial Diodes，F(xiàn)RED)，其反向恢復(fù)時(shí)間更短(可低于50 ns)，正向壓降也很低(0.9 V左右)，但

22、其反向耐壓多在400 V以下?？焖俣O管從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)，前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100 ns以下，有的甚至達(dá)到20～30 ns。</p><p><b>　　3.肖特基二極管 </b></p><p>　　以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管稱(chēng)為肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)，簡(jiǎn)稱(chēng)為肖特基二極管。肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)很多，

23、主要是：反向恢復(fù)時(shí)間很短(10～40 ns)，正向恢復(fù)過(guò)程中不會(huì)有明顯的電壓過(guò)沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復(fù)二極管；其開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小，效率高。肖特基二極管的不足之處是：當(dāng)反向耐壓提高時(shí)，其正向壓降也會(huì)高得不能滿足要求，因此多用于200 V以下；反向漏電流較大且對(duì)溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度。</p><p>　　1.2.

24、4 光耦PC817</p><p>　　光電耦合器是以光為媒介來(lái)傳播電信號(hào)的器件。 PC817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當(dāng)作耦合器件，具有上下級(jí)電路完全隔離的作用，相互不產(chǎn)生影響。目的在于增加安全性，減小電路干擾，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。 </p><p>　　當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導(dǎo)通，產(chǎn)生光電流從輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了“電

25、-光-電”的轉(zhuǎn)換。普通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào)（開(kāi)關(guān)信號(hào)），不適合傳輸模擬信號(hào)。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號(hào)，這樣隨著輸入信號(hào)的強(qiáng)弱變化會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的光信號(hào)，從而使光敏晶體管的導(dǎo)通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同,PC817光電耦合器不但可以起到反饋?zhàn)饔眠€可以起到隔離作用。主要應(yīng)用范圍：開(kāi)關(guān)電源、適配器、充電器、UPS、DVD、空調(diào)及其它家用電器等產(chǎn)品。</p><

26、;p>　　圖1－5 PC817的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET</p><p>　　1.電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管</p><p>　　電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管主要指絕緣柵型中的MOS型，簡(jiǎn)稱(chēng)電力MOSFET。其特點(diǎn)是：用柵極電壓來(lái)控制漏極電流，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，工作頻率高，熱穩(wěn)定性好，電流容量小，耐壓低，一般只適用于

27、功率不超過(guò)10 kW的電源電子裝置。</p><p>　　2.電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　(a) N溝道內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖； (b) 電氣圖形符號(hào)</p><p>　　圖1-5 電力MOSFET的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)</p><p>　　電力MOSFET的種類(lèi)按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道，當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏極之間

28、就存在導(dǎo)電溝道的稱(chēng)為耗盡型；對(duì)于N(P)溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道的稱(chēng)為增強(qiáng)型。</p><p>　　如圖1-5所示，其中G為柵極，S為源極，D為漏極。電力MOSFET的工作原理是：在截止?fàn)顟B(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無(wú)電流流過(guò)；在導(dǎo)電狀態(tài)，在柵源極間加正電壓UGS，柵極是絕緣的，所以不會(huì)有柵極電流流過(guò)，但柵極的正電壓會(huì)將其下面P區(qū)

29、中的空穴推開(kāi)，而將P區(qū)中的電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。</p><p>　　1.2.6 絕緣柵IGBT</p><p>　　MOSFET具有開(kāi)關(guān)速度快，為電壓控制的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是導(dǎo)通電壓降稍大，電流、電壓容量不大；雙極型晶體管卻與MOSFET管的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)互易，因而產(chǎn)生了使它們復(fù)合的思想。IGBT控制時(shí)有MOSFET的特點(diǎn)，導(dǎo)通時(shí)有雙極型晶體管特點(diǎn)，這種復(fù)合管稱(chēng)為絕緣柵雙極型晶體管（IGB

30、T）。IGBT是MOS結(jié)構(gòu)的雙極型器件，是具有功率MOSFET管的高速性能和雙極型器件的低導(dǎo)通電阻性能的功率器件，具有電壓型控制、輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高、安全工作區(qū)大等優(yōu)點(diǎn)，IGBT正逐步取代大功率晶體管和一些MOSFET管的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　IGBT的應(yīng)用范圍一般都在耐壓為600V以上、電流為10V以上、工作頻率為1kHz以上的應(yīng)用領(lǐng)域。IGBT集合了場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗高、雙

31、極性結(jié)型晶體管飽和電壓降低的優(yōu)點(diǎn)。由IGBT的結(jié)構(gòu)機(jī)理決定了其關(guān)斷時(shí)會(huì)發(fā)生的電流“拖動(dòng)”現(xiàn)象，因而IGBT的開(kāi)關(guān)工作頻率與功率晶體管（GRT)相當(dāng)。</p><p>　　圖1-6 IGBT的圖形符號(hào) </p><p>　　第2章 主要開(kāi)關(guān)變換電路</p><p><b>　　2.1 濾波電路</b></p><p>　　

32、輸入濾波電路具有雙向隔離作用，它可抑制從交流電網(wǎng)輸入的干擾信號(hào)，同時(shí)也防止開(kāi)關(guān)電源工作時(shí)產(chǎn)生的諧波和電磁干擾信號(hào)影響交流電網(wǎng)。圖2-1所示濾波電路是一種復(fù)合式EMI濾波器，L1、L2和C1構(gòu)成第一級(jí)濾波，共模電感L3和電容C2、C3進(jìn)行第二級(jí)濾波</p><p>　　圖2-1輸入濾波電路</p><p>　　C1用于濾除差模干擾，選用高頻特性較好的薄膜電容。電阻R給電容提供放電回路，避免因

33、電容上的電荷積累而影響濾波器的工作特性。C2、C3跨接在輸出端，能有效地抑制共模干擾。為了減小漏電流，C2、C3宜選用陶瓷電容器。</p><p><b>　　2.2 反饋電路 </b></p><p>　　2.2.1 電流反饋電路</p><p>　　電流反饋電路采用電流互感器，通過(guò)檢測(cè)開(kāi)關(guān)管上的電流作為采樣電流，原理如圖2-2所示。電流互感

34、器的輸出分為電流瞬時(shí)值反饋和電流平均值反饋兩路，R2上的電壓反映電流瞬時(shí)值。開(kāi)關(guān)管上的電流變化會(huì)使UR2變化，UR2接入U(xiǎn)C3842的保護(hù)輸入端⑶腳，當(dāng)UR2＝1V時(shí)，UC3842芯片的輸出脈沖將關(guān)斷。通過(guò)調(diào)節(jié)R1、R2的分壓比可改變開(kāi)關(guān)管的限流值，實(shí)現(xiàn)電流瞬時(shí)值的逐周期比較，屬于限流式保護(hù)。輸出脈沖關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流平均值的保護(hù)，屬于截流式保護(hù)。兩種過(guò)流保護(hù)互為補(bǔ)充，使電源更為安全可靠。采用電流互感器采樣，使控制電路與主電路隔離，同時(shí)與

35、電阻采樣相比降低了功耗，有利于提高整個(gè)電源的效率。</p><p>　　圖2-2電流反饋電路</p><p>　　2.2.2 電壓反饋電路</p><p>　　電壓反饋電路如圖2-3所示。輸出電壓通過(guò)集成穩(wěn)壓器TL431和光電耦合器反饋到UC3842的⑴腳，調(diào)節(jié)R1、R2的分壓比可設(shè)定和調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到較高的穩(wěn)壓精度。如果輸出電壓UO升高，集成穩(wěn)壓器TL431的陰

36、極到陽(yáng)極的電流增大，使光電耦合器輸出的三極管電流增大，即UC3842⑴腳對(duì)地的分流變大，UC3842的輸出脈寬相應(yīng)變窄，輸出電壓UO減小。同樣如果輸出電壓UO減小，可通過(guò)反饋調(diào)節(jié)使之升高。</p><p>　　圖2-3電壓反饋電路</p><p>　　2.3 電壓保護(hù)電路</p><p>　　圖2-4所示為輸出過(guò)電壓保護(hù)電路。穩(wěn)壓管VS的擊穿，電壓稍大于輸出電壓額定

37、值，輸出正常時(shí)，VS不導(dǎo)通，晶閘管V的門(mén)極電壓為零，不導(dǎo)通。當(dāng)輸出過(guò)壓時(shí)，VS擊穿，V受觸發(fā)導(dǎo)通，使光電耦合器輸出三極管電流增大，通過(guò)UC3842控制開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。</p><p>　　圖2-4輸出過(guò)電壓保護(hù)電</p><p>　　第3章 UC3842</p><p>　　3.1 UC3842簡(jiǎn)介</p><p>　　繼MC1394、AN590

38、0之后，人們又開(kāi)發(fā)出功能更完善的它激單端輸出驅(qū)動(dòng)集成電路。其特點(diǎn)是除內(nèi)部PWM系統(tǒng)外，還設(shè)有多路保護(hù)輸入和穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓發(fā)生器，同時(shí)還具有小電流啟動(dòng)功能。典型的UC3842就是其中的代表，它功能完善，性能可靠，目前廣泛被各種普通電源采用，還被用于有源因數(shù)改善電路和高壓升壓式開(kāi)關(guān)電源中。UC3842是美國(guó)Unitrode公司生產(chǎn)的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片。</p><p>　　UC3842為8腳

39、雙列直插式封裝，其內(nèi)部原理框圖如圖1所示。主要由5.0V基準(zhǔn)電壓源、用來(lái)精確地控制占空比調(diào)定的振蕩器、降壓器、電流測(cè)定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構(gòu)成。端1為COMP端；端2為反饋端；端3為電流測(cè)定端；端4接Rt、Ct確定鋸齒波頻率；端5接地；端6為推挽輸出端，有拉、灌電流的能力；端7為集成塊工作電源電壓端，可以工作在8～40V；端8為內(nèi)部供外用的基準(zhǔn)電壓5V，帶載能力5

40、0mA。</p><p>　　4.1 電源設(shè)計(jì)指標(biāo)</p><p>　　小型電源輸入、輸出參數(shù)如下：</p><p>　　輸入電壓：AC 110/220V；</p><p>　　輸入電壓變動(dòng)范圍：90～240V；</p><p>　　輸入頻率：50/60Hz；</p><p><b>

41、　　輸出電壓：12V；</b></p><p>　　輸出電流：2.5A。</p><p>　　控制電路形式為它激式，采用UC3842為PWM控制電路。電源開(kāi)關(guān)頻率的選擇決定了變換器的特性。開(kāi)關(guān)頻率越高，變壓器、電感器的體積越小，電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也越好。但隨著頻率的提高，諸如開(kāi)關(guān)損耗、門(mén)極驅(qū)動(dòng)損耗、輸出整流管的損耗會(huì)越來(lái)越突出，而且頻率越高，對(duì)磁性材料的選擇和參數(shù)設(shè)計(jì)的要求會(huì)越苛刻

42、。另外高頻下線路的寄生參數(shù)對(duì)線路的影響程度難以預(yù)料，整個(gè)電路的穩(wěn)定性、運(yùn)行特性以及系統(tǒng)的調(diào)試會(huì)比較困難。在本電源中，選定工作頻率為85kHz.。</p><p>　　4.1.1 元件的選擇</p><p>　　1 變壓器和輸出電感的設(shè)計(jì)</p><p>　　依據(jù)UC3842應(yīng)用方式，選定定時(shí)電阻RT＝1.8kΩ，定時(shí)電容CT＝10μF。確定開(kāi)關(guān)頻率f＝85kHz，周

43、期T＝11.8μs。</p><p>　　設(shè)計(jì)單端控制開(kāi)關(guān)電源時(shí)，一般占空比D最大不超過(guò)0.5，這里選擇D＝0.5，則</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　根據(jù)電源規(guī)格、輸出功率、開(kāi)關(guān)頻率選擇PQ26/25磁芯，磁芯截面積S＝1.13cm2，磁路有效長(zhǎng)度L＝6.4cm，飽和磁通密度BS＝0.4T。取變壓器最大工作

44、磁感應(yīng)強(qiáng)度Bmax＝BS/3≈0.133T，則電感系數(shù)A為：</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　變壓器原邊線圈匝數(shù)N1為：</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　式中，UI――最小直流輸入電壓。</p><p>

45、　　交流輸入電壓的最小值約為90V，UI＝90×√2≈127(V)，得出N1＝49.9匝，取50匝。原邊線圈電感L＝AN12＝11.1(mH)。</p><p><b>　　副邊線圈匝數(shù)為：</b></p><p>　　式中：UDF――整流二極管VDl上的壓降； UL――輸出電感L上的壓降。</p><p>　　取UDF+UL＝0.7

46、V，代入式(6-4)，得N2＝10匝。副邊線圈電感為：</p><p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)，N1兩端將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為了保證開(kāi)關(guān)管正常工作，將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)限制到e=300V。反饋電線圈向UC3842提供U＝12V的工作電壓，按電容C1上的電壓UC＝16V計(jì)算，以保證有足夠的供電電壓給UC3842。由N3＝(UC /e)N

47、1可得N3＝2.67匝，取3匝。</p><p>　　變壓器副邊電流為矩形波，其有效值為：</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　導(dǎo)線電流密度取4A/mm2，所需繞組導(dǎo)線截面積為1.77/4≈0.44(mm2)。同樣可選擇原邊繞組導(dǎo)線，原邊電流有效值為：</p><p><b>　

48、　(4-7)</b></p><p>　　所需繞組導(dǎo)線截面積為0.354/4＝0.0885mm2，選用截面積為0.09621mm2的導(dǎo)線(Φ0.41mm)。</p><p>　　取輸出電感的電流變化量△IL＝0.2IO＝0.5A，則輸出電感為：</p><p>　　式中：U2――副邊線圈最小電壓。</p><p><b>

49、;　　計(jì)算得：</b></p><p>　　取UDF＝0.5V，UO＝3V，代入式(6-8)可得L＝140μH。根據(jù)輸出電感上的電流IL＝IO，所需繞組導(dǎo)線截面積應(yīng)為2.5/4＝0.625mm2，選擇截面積為0.6362mm2導(dǎo)線(Φ0.96mm)。</p><p>　　4.1.2 電路結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　小功率開(kāi)關(guān)電源可以采用單端反激式或者

50、單端正激式電路，電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低。與單端反激式電路相比，單端正激式電路開(kāi)關(guān)電流小，輸出紋波小，更容易適應(yīng)高頻化。用電流型PWM控制芯片UC3842構(gòu)成的單端正激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路如圖4-1所示。</p><p>　　單端正激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源加有磁通復(fù)位電路，以釋放勵(lì)磁電路的能量。在圖4-1中，開(kāi)關(guān)管VT導(dǎo)通時(shí)V1導(dǎo)通，副邊線圈N2向負(fù)載供電，V4截止，反饋電線圈N3的電流為零；VT關(guān)斷時(shí)V1截止，

51、V4導(dǎo)通，N3經(jīng)電容C1濾波后向UC3842⑺腳供電，同時(shí)原邊線圈N1上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使V3導(dǎo)通并加在RC吸收回路。由于變壓器中的磁場(chǎng)能量可通過(guò)N3泄放，而不像一般的RCD磁通復(fù)位電路消耗在電阻上，達(dá)到減少發(fā)熱，提高效率的目的。</p><p>　　圖4－1單端正激式開(kāi)關(guān)電源的主電路圖</p><p><b>　　4.2 啟動(dòng)電路 </b></p>&

52、lt;p>　　圖4－2輸入220v交流電，經(jīng)過(guò)C1、 L、 C2進(jìn)行低通濾波 濾波后的交流電壓經(jīng)D1～D4橋式整流以及電解電容C1、C2濾波后變成3l0V的脈動(dòng)直流電壓，此電壓經(jīng)通過(guò)電阻R18分壓給uc3842提供啟動(dòng)電壓，當(dāng)電壓達(dá)到16v時(shí)達(dá)到芯片的啟動(dòng)電壓，UC3842開(kāi)始工作并提供驅(qū)動(dòng)脈沖， uc3842的啟動(dòng)電壓大于16 V，啟動(dòng)電流僅1 mA即可進(jìn)入工作狀態(tài)。處于正常工作狀態(tài)時(shí)，工作電壓在10～34 V之間，負(fù)載電流為1

53、5 mA。超出此限制，開(kāi)關(guān)電源呈欠電壓或過(guò)電壓保護(hù)狀態(tài)，無(wú)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。

54、 </p><p>　　圖4－2高頻濾波整流電路</p><p>　　4.3 PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　圖4－3 PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　圖4－3由分壓電阻R18提供分

55、得的電壓接入U(xiǎn)C3842的7（vcc）管腳，UC3842啟動(dòng)工作，由6端（output）輸出推動(dòng)開(kāi)關(guān)管工作，輸出信號(hào)為高低電壓脈沖。高電壓脈沖期間，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電流通過(guò)變壓器原邊，同時(shí)把能量?jī)?chǔ)存在變壓器中。根據(jù)同名端標(biāo)識(shí)情況，此時(shí)變壓器各路副邊沒(méi)有能量輸出。當(dāng)6腳輸出的高電平脈沖結(jié)束時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管截止，根據(jù)楞次定律，變壓器原邊為維持電流不變，產(chǎn)生下正上負(fù)的感生電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)副邊各路二極管導(dǎo)通，向外提供能量。同時(shí)反饋線圈向UC3842供電。

56、UC3842內(nèi)部設(shè)有欠壓鎖定電路，其開(kāi)啟和關(guān)閉閾值分別為16V和10V，電源電壓接通之后，當(dāng)7端電壓升至16V時(shí)UC3842開(kāi)始工作，啟動(dòng)正常工作后，它的消耗電流約為15mA。</p><p>　　由于輸入電壓的不穩(wěn)定，或者一些其他的外在因素，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致電路出現(xiàn)短路、過(guò)壓、欠壓等不利于電路工作的現(xiàn)象發(fā)生，因此，電路必須具有一定的保護(hù)功能。如圖4－3所示，如果由于某種原因，輸出端短路而產(chǎn)生過(guò)流，開(kāi)關(guān)管的漏極電流將大

57、幅度上升，R6兩端的電壓上升，其中R19和C8組成濾波電路防止脈沖尖峰使電路誤操作，UC3842的腳3上的電壓也上升。當(dāng)該腳的電壓超過(guò)正常值0.3V達(dá)到1V(即電流超過(guò)1．5A)時(shí)，UC3842的PWM比較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出。這時(shí)，UC3842的6腳無(wú)輸出，MOS管S1截止，從而保護(hù)了電路。 </p><p>　　4.4 直流輸出與反饋電路</p><p>　　當(dāng)開(kāi)

58、關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流電壓加在變壓器初級(jí)繞組上的電能變成磁能儲(chǔ)存在變壓器中，開(kāi)關(guān)管截止后，能量通過(guò)次級(jí)繞組釋放到負(fù)載上。由公式：</p><p>　　Uo=(Ton/(n))E （4－10）</p><p>　　可以得出，輸出電壓和開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間及輸入電壓成正比；與初，次級(jí)繞組的匝數(shù)比及開(kāi)關(guān)管的截止時(shí)間成反比。</p><p>

59、　　反饋電路采用精密穩(wěn)壓器TL431和線性光耦PC81。利用TL431可調(diào)式精密穩(wěn)壓器構(gòu)成誤差電壓放大器，再通過(guò)線性光耦對(duì)輸出進(jìn)行精確的調(diào)整。</p><p>　　如圖4－4輸出電壓經(jīng)R9，R11分壓后得到的取樣電壓，與TL431中的2.5 V帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)正誤差，取樣電壓>2.5 V，TL431的穩(wěn)壓值降低，光耦控制端電流增大，UC3842的反饋端(VFB)電壓值增大，輸出端的脈沖信

60、號(hào)占空比降低，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減少，輸出電壓降低；反之，如果輸出電壓出現(xiàn)負(fù)誤差，UC3842的輸出脈沖占空比增大，輸出電壓增高，達(dá)到穩(wěn)壓目的。</p><p>　　圖4－4 直流輸出與反饋電路</p><p>　　在對(duì)電壓精度要求高的場(chǎng)合，會(huì)把電壓反饋信號(hào)從補(bǔ)償端(CMOP)輸入，不用UC3842的內(nèi)部放大器，因此反饋信號(hào)的傳輸縮短了一個(gè)放大器的傳輸時(shí)間，使電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快。</p

61、><p>　　4.5 總體電路圖分析</p><p>　　本設(shè)計(jì)利用UC3842組成的PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路，輸出＋5v和＋12v兩個(gè)直流電源。電路分為四個(gè)模塊，整流濾波電路，為UC3842提供啟動(dòng)電壓，UC3842組成的PWM脈沖電路，驅(qū)動(dòng)MOSFET管為變壓器線圈提供脈沖，兩個(gè)輸出電路，以及一個(gè)電壓反饋電路。</p><p>　　當(dāng)電路啟動(dòng)運(yùn)行后，UC3842的啟動(dòng)

62、電壓由R7分壓,再經(jīng)二極管整流后，得到的直流電壓提供，此時(shí)第一模塊的啟動(dòng)電路不再提供啟動(dòng)電壓。</p><p>　　設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于精密的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。</p><p><b>　　圖4－5總體電路圖</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在信息和數(shù)字時(shí)代，所有電子設(shè)

63、備都需要有一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源來(lái)提供能量。因此開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展對(duì)于國(guó)家的發(fā)展與建設(shè)有及其重要的作用。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源方面的技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。為了小型化，高效率可靠的開(kāi)關(guān)電源，全世界的工程師做出了不懈的努力。</p><p>　　開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般有PWM控制IC和開(kāi)關(guān)器件（MOSFET、BJT等）構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和

64、線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。 </p><p>　　開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小

65、型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　本課題是在我的指導(dǎo)老師辛伊波老師的精心指導(dǎo)下完成的。在制作過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師辛老師傾注了大量的心血，從選課題到構(gòu)架及寫(xiě)作提綱，辛老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，并且在耐心指導(dǎo)設(shè)計(jì)之余，潘老師仍不忘拓展相關(guān)

66、知識(shí)范圍，讓我們學(xué)習(xí)到相關(guān)知識(shí)。除了辛老師的指導(dǎo)外，我還得到了我們系其他老師的幫助指導(dǎo)。在他們的身上，我們可以感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)，這些都讓我們獲益菲淺，并且將終生受益無(wú)窮。借此機(jī)會(huì)向老師表示最衷心的感謝！</p><p>　　本次設(shè)計(jì)從最初我對(duì)本次設(shè)計(jì)的不了解到能夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計(jì)，這一步一步的走來(lái)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我從了解了UC3842的功用，對(duì)于小功率電源的設(shè)計(jì)有了初步的認(rèn)識(shí)。此外還要

67、感謝我們小組的其他幾位成員，在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我們相互討論，也解決了一定的問(wèn)題，從你們身上我看到了“認(rèn)真”二字，在無(wú)形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)寶貴的建議，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。最后，衷心的老師和同學(xué)，謝謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)上、生活中給予我的關(guān)心與支持。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p

68、><p>　　[1] 辛伊波，陳文清. 開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)與應(yīng)用. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009.</p><p>　　[2] 王兆安，劉進(jìn)軍. 電力電子技術(shù)（第5版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[3] 路秋生. 開(kāi)關(guān)電源技術(shù)與典型應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[4] 趙同賀. 新

69、型開(kāi)關(guān)電源典型電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[5] 楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程（第三版）. 北京：高等教育出版社，2005.</p><p>　　[6] 王宏文. 自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[7] 薛永義.王淑英,何希才. 新型電源電路應(yīng)用實(shí)例. 北京：電子工

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71、1] 林中. 電力電子變換技術(shù). 重慶：重慶大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[12] 楊新洲. 新穎開(kāi)關(guān)變換技術(shù). 北京：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[13] 張占松,蔡薛三. 開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì). 北京：電子工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　[14] 周志敏. 開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù). 北京：人民郵電出版社, 2005.&

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73、Theory</p><p>　　When differential equations are encountered, they are linearized and subjected to whatever constraints are necessary to establish useful input-output relationships. A recognition of the appli

74、cability of well-known methods in other fields of knowledge. Optimal control theory often dictates that nonlinear time varying control law be used, even if the basic system is linear and time-invariant. When nonlineariti

75、es and time variation are present, the very basis for classical techniques is removed. So</p><p>　　With an advancing technological society, there is a trend towards more ambitious goals. This also means deal

76、ing with complex system with a larger number of interesting components. The need for greater accuracy and efficiency has changed the emphasis on control system performance. The classical specifications in terms of percen

77、t overshoot, settling time, bandwidth, etc., have in many cases given way to optimal criteria such as minimum energy, minimum cost, and minimum time operation. Optimization</p><p>　　The concept of state occu

78、pies a central position in modern control theory. However, it appear in many other technical and non-technical context as well. In thermodynamics the equations of state are prominently used. Binary sequential networks a

79、re normally analyzed in term of their state. In everyday life, monthly financial statements are commonplace. The President’ state of the Union meesage is another familiar example.</p><p>　　In all of these ex

80、amples the concept of state is essentially the same. It is a complete summary of the status of the system at a particular point in time. Knowledge of the state at some initial time t0 plus knowledge of the system inputs

81、after t0, allows the determination of the state at a later time t1. As far as the state at t1 is concerned, it makes no difference how the initial state was attained. Thus the state at t0 constitutes a complete history o

82、f the system behavior prior to t0, insofar</p><p>　　At any fixed time the state of a system can be described by the values of a set of variables xi called state variables. One of the state variables of a the

83、rmodynamic system is temperature and its value can arrange over the continuum of real number. In a binary network state variable can take on only two discrete values, 0 or 1. Note that the state of your cheking account a

84、t the end of the month can be represented by single number, the balance. The state of the Union can be represented by such th</p><p>　　For Continuous-time system, the state is defined for all time in some in

85、terval, for example, a continually varying temperature or voltage. Discrete-time system have their state defined only at discrete times, as with the monthly financial statement or the annual State of the Union message.

86、Continuous-time and discrete-time systems can be discussed simultaneously by defining the times of interest as T. For continuous-time system T consists of the set of times . In either case the initial time co</p>

87、<p>　　The state vector x(t) is defined only for those . At any given t, it is simply an ordered set of n numbers. However, the character of a system could change with time, causing the number of required state varia

88、bles (and not just the values) to change. If the dimension of the state space varies with time, the notation could be used. It is assumed here that is the same n-dimensional state space at all. </p><p><

89、b>　　現(xiàn)代控制理論簡(jiǎn)述</b></p><p>　　當(dāng)使用微分方程時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行線性化并受限于一定的約束條件才能建立有用的輸入-輸出關(guān)系。認(rèn)識(shí)到其他領(lǐng)域的一些有名的方法的適用性。即使系統(tǒng)是線性定常的，最優(yōu)控制理論通常給出非線性時(shí)變控制律。當(dāng)系統(tǒng)存在非線性和時(shí)變特性時(shí)，經(jīng)典方法賴(lài)以存在的基礎(chǔ)就不存在了。一些成功的方法，如相平面法、描述函數(shù)法以及一些特定的方法可以改進(jìn)經(jīng)典控制理論。</p&g

90、t;<p>　　隨著社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，人們總是選擇更高的目標(biāo)。這就意味著要處理復(fù)雜的具有更多相互作用的部件的系統(tǒng)。由于需要更高的精度和效率控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)已經(jīng)發(fā)生變化。經(jīng)典的指標(biāo)如超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、帶寬等已經(jīng)讓位于最優(yōu)化指標(biāo)如最小能量、最小成本已經(jīng)最小時(shí)間等。即使系統(tǒng)是線性定常的，最優(yōu)控制理論通常給出非線性時(shí)變控制律。</p><p>　　狀態(tài)的概念在現(xiàn)代控制理論中占據(jù)中心位置。然而其也出現(xiàn)在其他技

91、術(shù)和非技術(shù)領(lǐng)域。在熱力學(xué)中狀態(tài)方程的概念被突出地使用。二進(jìn)制序列網(wǎng)絡(luò)通常使用狀態(tài)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行分析。在日常生活中每月的也使用財(cái)政（財(cái)務(wù)）狀況。美國(guó)總統(tǒng)的國(guó)情咨文也是一個(gè)熟悉的例子。</p><p>　　在上述所有的例子中，“狀態(tài)”的概念是基本相同的?！盃顟B(tài)”完全就是系統(tǒng)在某個(gè)特殊時(shí)刻的“狀況”的一個(gè)總結(jié)。狀態(tài)在某個(gè)時(shí)刻t0的值再加上t0時(shí)刻的輸入的知識(shí)可以確定以后時(shí)刻t1的狀態(tài)。就t1時(shí)刻的狀態(tài)而言，它與初始狀態(tài)是如

92、何實(shí)現(xiàn)的無(wú)關(guān)。因此，t0時(shí)刻的狀態(tài)就構(gòu)成了t0以前行為的歷史，這個(gè)歷史狀態(tài)在一定程度上影響系統(tǒng)未來(lái)的行為。當(dāng)前狀態(tài)就將過(guò)去與未來(lái)作了一個(gè)截然的劃分。</p><p>　　在任何一個(gè)固定的時(shí)刻，系統(tǒng)的狀態(tài)可以用變量集合的值xi來(lái)描述，稱(chēng)為狀態(tài)變量。熱力學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)狀態(tài)變量是溫度，其值是在一個(gè)實(shí)數(shù)連續(xù)區(qū)間R變化。對(duì)于一個(gè)二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變量可以?xún)H僅有兩個(gè)離散的值，0和1。你在月底帳目的平衡的狀態(tài)可以用一個(gè)數(shù)來(lái)表示。國(guó)情

93、咨文中的狀態(tài)可以用國(guó)民生產(chǎn)總值、失業(yè)率、貿(mào)易赤字等來(lái)表示。對(duì)于本文所考慮的系統(tǒng)，狀態(tài)變量可以用任何一個(gè)標(biāo)量值（實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)）來(lái)表示。即。雖然有的系統(tǒng)需要用無(wú)窮多個(gè)狀態(tài)變量來(lái)表示，但是在這里我們僅僅考慮有限個(gè)數(shù)目狀態(tài)變量的系統(tǒng)。因此，狀態(tài)可以表示為n個(gè)分量的狀態(tài)向量。狀態(tài)向量屬于某個(gè)域C上的狀態(tài)空間。</p><p>　　對(duì)于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，狀態(tài)可以定義某個(gè)區(qū)間上的所有時(shí)間。例如，連續(xù)變化的溫度或者電壓。離散時(shí)間系統(tǒng)的

94、狀態(tài)只定義在離散時(shí)刻。例如，每月財(cái)務(wù)狀況或者年度國(guó)情咨文。連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)可以通過(guò)定義時(shí)間域T來(lái)統(tǒng)一討論。對(duì)于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，T由的所有實(shí)數(shù)構(gòu)成。對(duì)于離散時(shí)間系統(tǒng)，T由離散時(shí)刻集合構(gòu)成。在任何一種情形，有時(shí)，初始時(shí)刻可以為，最終時(shí)刻可以是。</p><p>　　.狀態(tài)向量x(t)僅僅是在上有定義。對(duì)于任意給定的t ，x(t)僅僅是一個(gè)有序的n個(gè)數(shù)的集合。然而系統(tǒng)的特性可以隨時(shí)間變化，會(huì)引起系統(tǒng)狀態(tài)變量個(gè)數(shù)