全桥式小功率开关稳压电源设计

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稳压电源设计

稳压电源设计

前言电子设备给人们日常生活带来极大便利,所有的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作。

电子设备对电源电路的要求是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。

提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。

论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路,揭示了稳压电源的工作原理。

详细介绍了设计方案的选择,变压、整流、滤波、稳压和保护电路等各个组成部分的选型和参数计算,并通过PROTEUS仿真电路中模拟的电压表和电流表显示出来。

给出了设计原理图。

对电路板进行了调试,文中给出了具体的调试过程、调试结果,以及调试过程中遇到的问题和解决方案,最终达到了设计要求。

目录摘要............................................. 错误!未定义书签。

第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景及意义 (5)1.2稳压电源的发展 (5)1.3课题研究方法 (6)第二章设计内容及要求 (7)2.1 设计的目的及主要任务 (7)2.1.1 设计目的 (7)2.1.2 设计的主要任务及性能指标 (7)2.2 设计思想 (7)2.3 方案设定 (8)2.4 单元电路 (9)2.4.1电源变压器 (9)2.4.2整流电路 (10)2.4.3 滤波电路 (10)2.4.4 稳压电路 (11)2.5参数计算及器件选择 (12)2.5.1集成稳压器的选择 (12)2.5.2 电源变压器的选择 (12)2.5.3整流二极管及滤波电容的选择 (12)第三章稳压电源的分类、组成及技术指标 (14)3.1稳压电源的分类 (14)3.2直流稳压电源的基本组成 (14)3.3直流稳压电源的技术指标 (15)3.3.1特性指标 (15)3.3.2质量指标 (16)3.3.3极限指标 (16)第四章稳压电源常用元器件及电路 (17)4.1晶体二极管 (17)4.1.1晶体二极管的工作原理 (17)4.1.2硅整流二极管的主要参数及定义 (17)4.2整流电路 (17)4.2.1单相半波整流电路 (17)4.2.2单相全波整流电路 (18)4.2.3单相桥式整流电路 (19)4.3滤波电路 (20)4.3.1电容滤波电路 (20)4.3.2电感滤波电路 (21)4.3.3复合滤波电路 (21)4.4稳压电路 (22)4.4.1稳压管稳压电路 (22)4.4.2串联反馈型稳压电路 (22)4.4.3集成稳压电路 (23)4.5保护电路 (23)4.5.1过流保护 (23)4.5.2过热保护 (24)第五章电源的设计及制作 (26)第六章稳压电源的调试 (27)参考文献 (28)自我评价 (29)附录一 (30)附录二 (31)摘要本次试验从电源出发,利用学过的个中点血知识和有关经验,提出一项简单实用的多路直流电源设计方案,也是本次课程设计的目的。

开关电源设计设计

开关电源设计设计

开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。

电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。

开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。

信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。

开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。

本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。

关键词开关电源;半桥全桥;高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。

开关电源设计步骤

开关电源设计步骤

开关电源设计步骤
1.需求分析(100字)
在设计开关电源之前,首先需要明确设计的目标和需求。

这包括输出电压、输出电流、输入电压范围、效率要求、输出电流稳定性等。

根据不同的需求,确定开关电源的拓扑和参数。

2.电路设计(300字)
在进行电路设计之前,需要选择开关电源的拓扑结构。

常见的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost、Sepic等。

根据需求和所选拓扑结构,设计主要电路模块包括开关管、滤波电感、修正电容、输出滤波电容等。

3.电路实现(300字)
根据电路设计确定的电路参数,在电路板上布线,连接各个器件和元件。

布线时需考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。

注意分离高压和低压区域,减少互相干扰。

4.性能评估(200字)
完成电路实现后,需要进行性能评估,检验设计是否满足预期需求。

主要评估指标包括输出电压稳定性、负载调整能力、效率、开关频率、静态功耗、温度等。

通过测试数据和实际情况进行比较,查找问题和优化空间。

5.优化(200字)
根据性能评估的结果和问题分析,进行电路的优化。

优化可以包括改进布线、更换元器件、调整控制策略等。

目的是提高电路的性能,使其更加稳定、高效和可靠。

总结:
开关电源设计步骤包括需求分析、电路设计、电路实现、性能评估和优化。

通过明确需求,选择合适的拓扑结构,并根据电路设计参数进行电路实现,然后进行性能评估和优化。

这些步骤相互关联,需要不断地调整和优化,以得到满足需求的高性能开关电源设计。

小功率电源开关设计论文

小功率电源开关设计论文

毕业设计题题:小功率开关电源技术的设计学校:烟台汽车工程职业技术学院系别:电子工程系专业:生产过程自动化班级: 08341 学号:学生:张克伟指导老师:何晓华2011年4月课题摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。

电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。

开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务,信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。

本次设计采用典型的反激式开关电源结构设计形式,以UC3842作为控制核心器件,运用脉宽调制的基本原理,并采用辅助电源供电方式为其供电,有利于增大主电源的输出功率。

采用场效应管作为开关器件,其导通和截止速度很快,导通损耗小,这就为开关电源的高效性提供保障。

同时,电路中辅以过压过流保护电路,为系统的安全工作提供保障,本电路注意改善负载调整率,降低了电磁串扰,达到绿色环保的目的。

输出电压可调,使其可适用于不同场合。

目次1 引言 (1)2 系统方案选择和论证 (2)2.1 设计要求 (2)2.2系统基本方案 (2)2.3方案选择和论证 (3)2.3.1 主电路方案 (3)2.3.2 主电路功率模块 (6)2.3.3 控制电路的选择 (8)2.3.3 系统方案确定 (9)3 系统设计与实现 (10)3.1系统硬件的基本组成 (10)3.2 主要单元的电路设计 (10)3.2.1 主要电路部分电路设计 (10)3.2.2 控制回路单元的设计 (15)4 主要元件介绍 (17)4.1 光电耦合器 (17)4.2肖特基二极管 (18)4.3 基准电压 (19)4.4 UC3842介绍 (20)结论 (22)参考文献 (22)附录一元器件清单 (23)附录二总原理图 (24)1 引言电是工业的动力,是人类生活的源泉。

稳压电源的设计与制作

稳压电源的设计与制作

一、线性稳压电源的优缺点
优点: 电源稳定度及负载稳定度较高; 输出纹波电压小; 瞬态响应速度快; 线路结构简单,便于维修; 没有开关干扰。 缺点: 功耗大、效率低,其效率一般只有45%; 体积大、重量重,不能微小化; 将变换后的交流电压转换为单方向的脉动 电压。(AC→DC) 电路形式: 半波整流 全波整流 桥式整流
对整流电路输出的脉动直流进行平滑,使之 成为含交变成份很小的直流电压。 常用的滤波电路: 电容滤波 电感滤波 L型滤波 π型滤波
三、滤波电路(电容滤波电路)
1、电路组成如图所示: C并在RL两 T 端,为滤波电容器 ui 2、工作波形:设C初始电压uc=0 u2 (1)u2正半周: VD1、VD3导通, C充电, uo=uc=u2 (2)当 u2达到峰值a点后,开始下降 u2 ∵u2↓→uc>u2 ∴VD1,VD3截止 , C向RL放电, uo 0 2 (uc)按指数规律下降,四个二极管 uo 仍然截止。 a b (3)当uo(uc)↓→ b点时,|u2|=|uo|, u2↓→ 过了b点 →VD2、VD4导通 → C再 0 次充电 → uo=|u2| iD (4)当u2达到峰值后→VD2、VD4截止 → C向RL充放电, 电容如此反复充放电, 0 输出波形如图所示
u2 VD 1导通 RL VD 3导通 u2
VD 3 VD 2
t
2
3 4
0
(2)u2负半周: VD2、VD4导通, VD1、VD3截止
u2 VD 2导通 RL VD 4导通 u2
uo
2U 2

t
0
io
0
t
三、滤波电路
作用:

小功率高压隔离电源的设计与实现

小功率高压隔离电源的设计与实现

Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 223【关键词】隔离电源 SG3525 PWM 过流保护随着科学技术的迅速发展,日常生活和工业生产中电气设备越来越多,高压设备击穿空气放电和大功率电机启动停止产生大量干扰,对供电电源也提出了新的要求。

开关电源因转化效率高,体积小等优势得到广泛的应用,国外开关电源研究起步较早,1955年美国科学家罗耶提出了利用磁芯饱和的特点来进行自激振荡的晶体管直流变换器;1964年美国提出串联开关电源,促进开关电源的发展;1988年,国外科学家提出移相全桥变换器的概念;2000年,Hiromitsu 提出了带有变压器隔离的半桥变换器。

相比而言国内发展相对缓慢,2007年,钱荔提出了推挽全桥双向DCDC 变换器;2016年史春玉提出软开关推挽正激变换器。

带变压器的隔离电源可以实现两个模块之间的电源线隔离,防止危险信号的相互串扰,实现每个模块独立供电,防止一个模块因受高压放电或其它原因导致的损坏波及其它模块,提高了电路的可靠性。

目前市场上常见的变压器隔离电源是将实验的输入电源采用1:1的工频变压器与市电进行隔离,这样工作人员不论接触哪条线都不会发生触电的危险,但是工频变压器体积较大。

本文用SG3525为控制核心,提高隔离变压器的工作频率,隔离变压器的工作频率不再是50Hz ,减小变压器体积,采用半桥的变压器驱动方式,输出经过全桥整流与滤波,设计相关过流保护电路,并给出实验结果及分析。

1 系统组成小功率高压隔离电源的设计与实现文/赵韶华 王妍力 雷腾飞隔离电源系统主要包括过流保护电路、SG3525控制电路、半桥驱动电路、整流滤波电路等部分。

隔离电源系统结构图如图1所示。

直流电源为系统提供直流电源9-15V ,SG3525为控制核心,提供逆变所需的PWM 波,隔离变压器采用半桥驱动,变压器输出经过桥式整流电路DB207整流成直流,再经滤波输出,最后得到所需直流电压。

小功率开关电源设计

小功率开关电源设计
功率转换电路:由电子开关和高频方波脉冲电压组成。
输出电路:用于将高频方波脉冲电压经整流滤波后变成直流电压输出。
控制电路:输出电压经过分压、采样后经此电路与基准电压进行比较、放大。
频率振荡发生器:由频率震荡发生器产生一种高频波段信号,该信号与控制信号叠加进行脉宽调制,达到脉冲宽度可调。
电能的转换通常使用高频电子开关,在它的一个开关周期T内,其接通时间 与整个周期之比称为接通占空比,即接通占空比D= /T,开关断开时间 与周期之比称为断开占空比,即断开占空比D'= /T。容易知道,D越大,负载上的电压就越高,这表明电子开关接通时间越长,负载感应电压、工作频率越高,这有助于开关电源的高频变压器实现小型化和增加能量传递速度。但同时开关电源中断开关功率管、高频变压器、控制集成电路以及输入整流二极管的发热量也会变高、加大损耗。
2.
2.1
开关电源的核心电路是开关电源中的电力电子电路,即主电路。对不同种类开关电源主电路的工作原理有深入的理解,是进行开关电路选型的基础,也是主电路和控制电路设计的基础。
根据电路是否具有回馈能力、输入端和输出端是否电气隔离以及电路的结构形式等三个原则,可以将开关电源中的电力电子电路分为不同的种类。不同种类的电路有着不同的特点和应用场合。总的来说,非回馈型的电路要比回馈型的电路结构简单、成本低,而绝大部分应用不需要开关电源具备回馈能力,所以,非回馈型的电路应用远比回馈型的电路广泛。非隔离型的电路要比隔离型的电路结构简单、成本低,但多数应用需要开关电源的输入端与其输出端隔离,或需要多组相互隔离的输出,因此,隔离型的电路应用更为广泛。
The thesis, completed the following:
(1)Need to select the switching power supply topology;

12V直流稳压电源的设计 (1)

12V直流稳压电源的设计 (1)
(1)按稳定方式分,有参数型稳压电源和反馈调整型稳压电源。
参数型稳压电源电路简单,主要是利用电子元件的非线性实现稳压,例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分,有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环,是闭环自动调整系统,它的优点是技术成熟,性能优良、稳定,设计与制造简单;缺点是体积大,效率低。
1
当今,电子产品已普及到工作与生活的各个方面,其性能价格比愈来愈高,功能愈来愈强,供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式,由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压,电源电路也由简单变得复杂,电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态,逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多,主要分类方法是按调整元件的工作状态分类,其次还可以从其它不同角度来分类:
2
2.1
设计一个±12V简易直流稳压电源,满足:
1.当输入电压在220V交流时,输出直流电压为±12V。
2.输出电流为1A,容量为24W。
3.输入端须设上电指示灯,输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图,并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图,并根据所提供的技术参数的要求,计算出电路中所用元件的参数值,最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流元件的型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压块型号等。
3
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。

实验室开关电源设计_本科毕业论文(设计)

实验室开关电源设计_本科毕业论文(设计)

河南科技学院本科毕业论文(设计)论文题目:实验室开关电源设计所在院系:机电学院所学专业:电气工程及其自动化摘要目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

现在多数直流电子负载均由标准电源供电,但标准电源电压未必能够满足微处理器,电机、LED,以及其它的负载所需电压,尤其是这个电源电压是不稳定的。

由电池供电的设备就是反应这个问题最好的例子:在日常使用中,标准LI离子或者NIMH电池的电压要么太高,要么太低,或者是在使用放电中,电压下降过多。

用开关电源来实现DC-DC能量转换,是目前流行的选择,有时候甚至是必要的选择。

考虑到种类繁多的电子设备对直流电压的需求也是多样的,因此,设计者需要把标准的电源电压转换成负载所需要的电压。

电压转换必须是一个通用高效并且可靠的过程。

本文设计了一款开关电源,对电源的结构和主要电路作了详细的讨论。

本电源设计采用全桥整流电路,全桥逆变电路,桥式可逆变斩波电路及全波可控整流电路。

其脉宽调制波产生芯片选用的是KA7500B。

关键词:KA7500B,开关电源,全桥逆变电路AbstractCurrently, switching power supply to small, Light volume and the characteristics of high efficiency has been widely used in electronic computer-driven variety of terminal equipment, Communications equipment almost all electronic equipment, the electronic information industry indispensable to the rapid development of a power mode.The majority of electronic DC loads are supplied from standard power sources. Unfortunately, standard source voltages may not match the levels required bymicroprocessors, motors, LEDS, or other loads, especially when the source voltage is not regulated. Battery-powered devices are prime examples of the problem: the typical voltage of a standard Li+ cell or NIMH stack is either too high/low or drops too far during discharge to be used in conventional applications.Switch-mode power supplies are a popular and sometimes necessary choice for DC-DC power conversion. Considering the multiple DC voltage levels required by many electronic devices, designers need a way to convert standard power-source potentials into the voltages dictated by the load. V oltage conversion must be a versatile, efficient, reliable process.This paper introduces a kind of the design of switching power supply ,the structure of the main circuit and the control circuit are discussed and analyzed in detail.The power supply use Full-Bridge Converter, Single-Phase Full-Bridge Inverter,Bridge Reversible Chopper and Single-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. The PWM controller is KA7500B.Keywords:KA7500B, Switching Power Supply, Full-Bridge Inverter目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的意义 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 课题研究的意义 (1)1.2 本文的研究内容 (1)第2章开关电源简介 (2)2.1 概述 (2)2.2 开关电源的分类 (3)2.3 开关电源的技术追求和发展趋势 (3)第3章开关稳压电源的基本原理 (4)3.1 开关电源的基本工作原理 (4)3.2 开关电源的调制方式 (5)3.2.1 脉冲宽度调制方式(PWM-Pulse Width Modulation) (5)3.2.2 脉冲频率调制方式(PFM-Pulse Frequency Modulation) (6)3.2.3 脉宽脉频调制方式 (7)3.2.4 脉冲幅度调制方式(PAM-Pulse Amplitude Modulation) (7)3.3 占空比(Duty Cycle) (8)3.3.1 占空比及其定义 (8)3.3.2 占空比变化的几种情况 (9)3.4 开关电源的滤波电路 (10)3.5 开关电源的保护电路 (11)3.5.1开关电源保护电路的设计原则 (11)3.5.2 整机保护措施 (11)3.5.3 开关电源各种保护电路 (12)第4章脉冲宽度调制器KA7500B (17)4.1KA7500B芯片简介 (17)4.2PWM 的产生 (18)第5章开关稳压电源设计整机工作原理分析 (18)5.1 简述 (18)5.2 滤波整流电路 (19)5.3 振荡电路 (19)5.4 逆变电路 (21)5.5 直流斩波电路 (22)5.6 保护电路 (23)结论.............................................................................................. 错误!未定义书签。

模拟电路综合设计案例2

模拟电路综合设计案例2

模拟电路综合设计案例21、函数发生器设计1 .题目概述函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立元件(如视频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器5G8038)。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题要求设计由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数发生器。

2 .设计任务(1)设计方波-三角波-正弦波函数发生器,性能指标要求:1)频率范围100Hz—1kHz;1—10kHz.2)输出电压范围方波Up-p=24V;三角波Up-p=6V;正弦波U>1V。

3)波形特征方波t r<10μs(kHz,最大输出时),三角波失真系数γ<2%,正弦波失真系数γ<5%。

(2)可以采用双运放μA747差分放大器设计也可以采用其他电路完成。

通过查找资料选定两个以上方案,进行方案比较论证,确定一个较好的方案。

(3)使用电源AC220V3.设计要求1)调研,查找并收集资料。

2)总体设计,画出框图。

3)单元电路设计,进行必要的计算。

4)电气原理设计---绘制原理图。

5)列元器件明细表。

6)用EWB对设计电路进行仿真实验,并给出仿真结果及关键点的波形。

7)上述任务完成后,用单片函数发生器模块或其他类似集成芯片按照上述指标再次设计一台函数发生器电路,并与前一方案进行比较、总结。

8)撰写设计说明书。

9)参考资料目录。

4 .设计提示用运算放大器组成比较器产生方波,将方波输入用运放组成的积分器可以产生三角波,三角波在一定条件下可以变换为正弦波。

2、串联型直流稳压电源设计1.题目概述串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源电路,该带路具有输出电压调节范围宽、元器件选择合适、性能指标高等优点。

通过本设计项目,使学生能独立完成小功率直流稳压电源的电路设计、参数运算、器件选择,提高学生运用所学知识进行综合性设计的能力。

开关电源设计

开关电源设计

1 绪论开关电源(Switching Mode Power Supply,英文缩写为SMPS)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,如何降低其待机功耗,提高供电效率成为一个急待解决的问题。

传统的线性稳压电源虽然电力结构简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有40%~50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。

为了提高效率,人们研究出了开关式稳压电源,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。

开关电源具有效率高、体积小、重量轻、应用广泛等优点,现已成为稳压电源的主流产品。

正因为如此,开关电源被誉为高效、节能型电源,代表着稳压电源的发展方向,并已广泛应用于各种电子设备中[1]。

1.1 开关电源的特点1.1.1 开关电源的优点(1) 功耗小,效率高。

晶体管V在激励信号的激励下,它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHz。

这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%。

(2) 体积小,重量轻。

采用高频技术,省掉了体积笨重的工频变压器。

由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。

由于这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。

(3) 稳压范围宽。

从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。

这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。

所以开关电源的稳压范围很宽,稳压效果很好。

此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。

开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关稳压电源。

开关电源方案

开关电源方案

开关稳压电源设计方案一 设计要求1、分析题目要求,设计并制作如图一所示的开关稳压电源:R LU 1=开关稳压电源图一基本要求:① 输出电压0U 可调范围:30V ~36V ;② 最大输出电流max 0I :2A ;③ 2U 从15V 变到21V 时,电压调整率()A I S O u 2%2=≤;④ O I 从0到2A 时,负载调整率)18%(52V U S I =≤;⑤ 输出噪声纹波电压峰-峰值()A I V U V U V U O Opp 2,36,18102===≤; ⑥ DC/DC 变换器的效率)2,36,18%(70002A I V U V U ===≥η;⑦ 具有过流保护功能,动作电流()A I th O 2.05.2±=。

二 方案论证及选择首先我们需要确定出系统设计方案。

在基本要求中,第 ④⑤⑦对总体方案的影响不大,这些指标都只与器件选择、制作工艺等因素有关,所以,我们主要对第 ⑥两条指标分析。

1、整流电路方案方案一:半波整流优点:单相板波整流电路是最简单的一种整流电路,结构简单,使用元件少。

缺点:输出波形脉动大,直流成分比较低,变压器的利用率低,容易饱和。

方案二:全波整流与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二级管的参数要求是一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动系数小等优点。

因此本次设计采用方案二。

2、滤波电路方案方案一:电感滤波电感滤波电路适用于大电流负载,为特性比较硬,由于采用了电感,所以电路比较笨重。

方案二:电容滤波电容滤波电路结构简单,适用于小电流负载。

因电感没有现成的,需要自己缠制,所以制作麻烦且体积较大。

在这里我们选择电容滤波电路进行滤波,即选择方案二。

3、控制方案的选择对第⑥条指标分析,要求变换器整体效率大于或等于70%,对小功率电源来说有点高,计算有,在72W的额定功率、70%效率下,变换器的损耗不能超过21.6W,所以,不论是功率变换器构成的主电路,还是控制电路,都应该尽量简单。

全桥开关稳压电源解读

全桥开关稳压电源解读

目录第一章前言 (1)1.1 开关电源技术的发展状况 (1)1.2 开关电源定义 (2)1.3 开关电源的发展历史及其应用范围 (2)1.4 开关电源控制技术分析研究 (4)1.5 全桥开关电源应用技术 (4)1.6 本设计的内容及参数 (4)第二章电子元器件及部分电路介绍 (6)2.1 二极管组成电路分析 (6)2.1.1 整流桥电路 (7)2.1.2 稳压管稳压电路 (8)2.2 三极管及其组成电路分析 (9)2.2.1 图腾柱驱动电路 (10)2.2.2 共射放大电路 (10)2.3 场效应管及其组成电路分析 (12)2.3.1 场效应晶体管组成的开关驱动电路 (12)第三章全桥拓扑原理 (14)3.1基本工作原理 (14)3.2 全桥变换器设计 (16)3.2.1 最大导通时间、初级绕组圈数选择 (16)3.2.2 初级电流、输出功率、输入电压的关系 (16)3.2.3 初级线径的选择 (16)3.3 变压器初级隔直电容的选择 (17)第四章 UC3895芯片外围电路设计 (18)4.1 UC3895介绍 (18)4.1.1 UC3895原理框图及特点 (18)4.1.2 UC3895引脚功能 (19)4.2 UC3895 外围电路计算 (20)第五章全桥开关电源硬件设计 (22)5.1 稳压恒流电路的设计 (22)5.2 辅助电源的设计 (23)5.3 主功率板总图 (25)5.4 驱动电路设计 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要:本文重点介绍了由UC3895构成的相移谐振PWM 控制器的工作原理和他的应用,进一步设计了由UC3895构成的全桥移相零电压开关(ZVS)PWM 开关电源。

全桥开关电源采用了图腾柱驱动电路,并且驱动电路以隔离的方式驱动MOS开关管,以此来提高电源的稳定性;UC3895采用了ZVS技术使开关管的导通损耗减小,提高了整个电路的工作效率。

小功率RCC开关电源充电器设计

小功率RCC开关电源充电器设计

作者:郭靖于2006-6-302:29:00发布:回复主题:一款手机充电器电路电路真够“精减”的,高压端居然连个小滤波电容都省掉了,而启动保护只用R1限流了事。

工作如下:D1~D4整流后的电压,由于电路这时刚刚启动,经R2启动电阻给Q1提供一小偏流就能使Q1开始工作,Q1启动后,连接于Q1C端的电感线圈也就开始有电流流过,副边电感线圈也产生感应电压,并通过R3、C2向Q1进一步提供工作偏流。

当Q1B端电压到达一定值时,ZD1开始导通向C3并分流Q1B端电流,促使Q1截止。

Q1截止后副边电感线圈的反电动势经D6给C3反充电。

同样由于反电动势的作用,次级通过D8向负载供电之后又再次循环工作。

作者:abc于2007-8-2922:39:16发布:确实还可以再减一点的.1、桥式整流实属多余,用一个二极管即可2、C1、D5是为在三极管截止保护三极管而设,用一个50K左右的电阻即可3、D7的作用是防止三极管因为发射结反向电压过大而烧坏三极管,但在变压器参数上多做一点考虑,还是可以省掉。

该电源的原理很简单,去掉D5、C1、R2、D7、DZ1、D6、C3,很清楚的一个反馈式振荡电路,但是要注意变压器绕组的同名端。

添加以上元件的作用有二:保护三极管、稳定输出电压。

可以对上述电路进行一下改进:1、上图通过R1电阻进行限流,如果输出短路的话,势必仍会烧坏三极管,可以加一个9014进行过流检测。

2、上图的基础实际是一个反馈式正弦波振荡电路,通过DZ1检测输出电路进行占空比的调节从而达到稳压。

三极管的集电极电路在上升沿仍是正弦,另外下降沿也不陡峭,可以使用复合管使其上升沿和下降沿更陡,提高效率。

3、楼上的提过了这个电路是够省的,但省的不是地方,输入端的EMI滤波,是开关电源的根本,也就是在中国,电器入网无需许可,才催生出这种廉价的产品。

另外,像这种电源一般输出功率在1W左右,整流之后用一个0.1u的电容滤波即可。

12楼:>>参与讨论分析一个电源,往往从输入开始着手。

开关稳压电源设计报告---第二组

开关稳压电源设计报告---第二组
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二、模块电路方案论证与选择
1 、稳压电源的设计方案 DC-DC 变换电路包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。输入与输出 隔离,虽然安全系数比较高,但隔离变压器具有漏磁和损耗等不利缺点,从而会 造成效率降低,根据本研究的要求,并没有要求输入与输出隔离,所以采用非隔 离方式进行本次的电路设计。 方案一:并联(升压 Boost)型开关稳压电路 当可控开关 V 处于导通状态时,电源 E 向电感 L 充电,充电电流基本稳定 为 I,同时电容 C 上的电压向负载 R 供电。因 C 值很大,基本保持输出电压恒 定。设 V 处于通态的时间为 ton,关断时间为 toff 一个周期的时间为 T,输出电 压的计算公式:UO =
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开关稳压电源设计报告 摘要: 作品以开关稳压电源为原理,使用高性能 IRF640 场效应管,通过
MSP430F5438A 单片机内部的定时器的比较功能,产生 PWM 波以控制 Boost 升 压斩波电路的输出电压, 开关工作频率达 20KHz,微调 PWM 波的占空比可以控 制 Boost 电路输出不同的电压。 此系统电路主要包括整流滤波模块、DC-DC 变换电路模块、继电过流保护 模块、稳压模块。设计的本课题的开关稳压源输出电压可以实现在 30V~36V 之 间输出,可以达到输出电流大于 2A,效率大于 86%,效果相对较好。 该系统操作灵活,界面友好。经过测试,作品基本达到了题目基本要求和扩 展要求的功能。 关键词:开关稳压电源;DC-DC;单片机
默认电压、电流输 默认电压、电流输 出及显示 出及显示
判断加按键是否按下 判断加按键是否按下
Y
改变 CCR1 值,调整 改变 CCR1 值,调整 输出 PWM 占空比, 输出 PWM 占空比, 使得输出电压 +1 使得输出电压 +1

功率30W的小型开关电源方案分享之主电路设计

功率30W的小型开关电源方案分享之主电路设计

功率30W的小型开关电源方案分享之主电路设计
小型开关电源是目前民用家居领域的设计重点方向之一,本文将会通过今明两天的分享,为各位工程师们分享一种基于基于ICE2A365的30W开关电源设计方案,以便于工程师在平时的设计过程中进行参考。

在今天的方案分享中,本文将会就这一稳压型开关电源的主电路和控制电路设计情况进行简析。

 系统整体设计
 本文所设计的这一基于ICE2A365的稳压型开关电源,其原理框图如下图图1所示,其电路原理如下图图2所示。

这一小功率的开关电源,其输出功率为30W,选择使用ICE2A365芯片来完成设计。

 图1 开关电源原理框图
 图2 开关电源系统图
 从图2所提供的这一30W小功率稳压开关电源的系统设计图中可以看到,在这一小功率开关电源的系统中,220V的市电交流电压先经过电源噪声滤波,该部分电路的目的是减少电磁干扰;再通过桥式整流和电容C7滤波后得到直流高压。

该高压供给高频变压器的初级绕组,在高频脉冲的作用下,电路处于开关状态,从而使电压通过变压器耦合到次级,副绕组给控制芯片电源提供电压,次级再经过肖特基二极管MBR20100整流和滤波电路I2、
C10、C12滤波,最后通过TL43l给输出提供一个2.5V的基准电压。

其输出。

基于STM32的开关电源设计

基于STM32的开关电源设计

基于 STM32的开关电源设计摘要:本文在开关电源和数字控制技术现有基础上,研制一款以STM32为控制核心的开关电源,输出电压0〜12V可调,最大可带100A负载,可调整电压和电流等级,设置稳压或稳流输出模式,输出噪声纹波电压峰-峰值较小,DC-DC变换器的效率能够达到80%以上,整个电路采用多种保护功能来实现系统的可靠性,而且具有输出电压、电流的显示功能。

关键词:单片机开关电源DC/DC变换器1.研究背景目前我国市场上的开关电源中,功率管基本都采用双极型的晶体管,其开关频率可达到几十千赫;如果是MOSFET管的开关电源,转换频率可达到几百千赫。

为了有更高的开关频率,就得采用高速的开关器件。

谐振电路具有兆赫以上开关频率,它可以迅速地提高开关的速度,理论上开关损耗应该为零,噪声也非常小,这是提高开关电源频率的一种方式。

2.课题研究内容本课题在开关电源和数字控制技术现有基础上,研制一款以STM32为控制核心的数控开关电源,输出电压0〜12V可调,最大可带100A负载,可根据用户的功率需求调整电压和电流等级,设置稳压或稳流输出模式,并通过485通讯协议实现触屏控制和远程控制。

得出适合于设计要求的主电路的结构,并在此基础上设计出具体的驱动电路、控制电路、保护电路。

通过按键调节占空比的大小,输出可调电压30V~36V,最大输出电流可以达到2A,电压调整率和负载调整率尽可能低,DC-DC变换器的效率达到80%以上。

采用过流保护、滤波保护等多种保护功能,保证了系统的可靠性。

根据设计要求以及主电路的结构,对电路中各参数进行计算。

最后对电路进行仿真测试,并根据不足进行改进。

2.1 系统设计要求开关电源是工作原理很简单,就是对开关管进行控制,然后使其不断地进行“开路”和“闭合”,改变对输入电压的脉冲宽度,对占空比进行反馈对比,达到所需时进行输出,一般输入输出都需要有整流滤波电路。

本文所设计的开关电源是电源内部的采样、算法运算、PWM生成、通讯与监测控制等主要功能都是通过数字控制技术实现的电源产品。

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6 2 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 计 设 的 路 电 制 控 1 .5 4 2 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 计 设 的 路 电 收 吸 8 .4 3 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 型 选 与 算 计 件 元 关 开 主 7 .4 3 2 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 计 设 与 算 计 的 路 电 波 滤 出 输 6 .4 2 2 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 计 设 与 算 计 的 路 电 波 滤 入 输 5 .4 8 1 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . 计 设 与 算 计 的 器 压 变 频 高 3 .4 5 1 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 计 设 构 结 的 路 电 主 源 电 关 开 1 .4 0 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . 计 设 与 算 计 的 路 电 流 整 与 器 压 变 离 隔 4 .4
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III
1 3 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 计 设 的 路 电 动 启 软 6 .5 1 3 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . 计 设 的 路 电 出 输 制 控 5 .5 9 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . 计 设 的 路 电 护 保 流 过 4 .5 7 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 算 计 数 参 的 路 电 波 齿 锯 2 .5 6 2 ..................... ................................ 算 计 与 计 设 的 路 电 制 控 章 5 第 7 2 . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . 算 计 数 参 的 路 电 较 比 馈 反 压 电 3 .5
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0 1 ..................... ................................ 5 2 8 3 C U 片 芯 制 控 M WP 章 3 第
6 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . 类 分 的 关 开 软 2 .2 6 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . 义 定 的 关 开 软 1 .2 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 案 方 计 设 的 文 本 2 .1 2 . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 务 任 计 设 的 文 本 1 .1 6 ........... ................................ ................................ 术 技 关 开 软 章 2 第
6 1 . . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . 算 计 的 数 参 要 主 路 电 主 2 .4 5 1 ......................................................... 计 设 与 型 选 的 路 电 主 章 4 第
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