电子技术课程设计报告(关于开关稳压电源)
开关稳压电源设计
开关稳压电源设计简介开关稳压电源是一种常见的电源设计,它可以将不稳定的输入电压转换成稳定的输出电压。
在电子设备和电子系统中,稳定的电源是至关重要的。
本文将介绍开关稳压电源的设计原理和步骤,并提供一个基本的设计示例。
设计原理开关稳压电源的设计基于开关电源的原理,通过开关管的开关操作,将输入电压切换成高频脉冲电压,经过滤波和调整电路后,得到稳定的输出电压。
输入与输出开关稳压电源的输入电压通常是交流电源,通过整流电路将交流电压转换成直流电压。
输出电压可以是固定的也可以是可调的,通过控制脉冲宽度调制(PWM)或变换频率调制(AFM)来实现。
控制电路开关稳压电源的核心是控制电路,它负责对开关管的开关操作进行控制。
一般情况下,控制电路由反馈电路、调整电路和开关控制器组成。
•反馈电路:用于监测输出电压,并将监测到的电压与设定的目标电压进行比较,得到误差信号。
•调整电路:根据误差信号调整开关管的开关周期和占空比,使输出电压接近设定的目标电压。
•开关控制器:根据调整电路的信号,控制开关管的开关操作。
开关管开关稳压电源的关键组件是开关管,它负责控制输入电压的切换。
常见的开关管有晶体管和MOSFET。
晶体管适用于小功率应用,而MOSFET适用于大功率应用。
设计步骤下面是一个基本的开关稳压电源设计步骤,供参考:1.确定设计需求:确定输入电压范围、输出电压需求、输出电流需求等。
2.选择开关管和开关控制器:根据设计需求选择适合的开关管和开关控制器。
3.设计反馈电路:根据输出电压需求设计反馈电路,包括误差放大器、参考电压源和比较器等。
4.设计调整电路:根据误差信号设计调整电路,包括比较器和PWM控制器等。
5.设计输入电路:根据输入电压范围设计整流电路和滤波电路,将交流电源转换成直流电源。
6.设计输出电路:根据输出电压需求设计输出电路,包括滤波电路和稳压电路等。
7.进行仿真和调试:使用电路仿真软件对设计进行仿真,调试出理想的输出电压波形。
开关稳压电源课程设计
开关稳压电源课程设计
开关稳压电源是一种比较常见的功率模块,它具有较高的效率和较低的成本,并且占
有国内外的重要市场份额。
本课程设计旨在通过设计和研究开关稳压电源,分析它的技术
特性,探讨在电子设备和系统中所能起到的作用。
首先,对开关稳压电源回路结构、器件特性和工作原理进行分析和研究,确定一个具
有满足要求的线路配置。
其次,实验室中建立样机的示波器测试,以验证模型和分析,以
验证开关稳压电源的输出功率,给出正确的控制和管理策略。
最后,对电路的特性、功能
和参数进行分析,并确定最佳设定参数,以最大限度提高效率和稳定性。
另外,通过分析不同型号开关稳压电源,总结其特性和参数,包括最大输入/输出电压、最大输入/输出电流、最大效率等,进一步研究后,建立必要的参数、数据和实验结论,以便对开关稳压电源的应用提供有效的参考和信息服务。
针对开关稳压电源的使用,通过研究其交流逆变电路的负载特性和输出电压的可调性,以及输出电压的噪声和抖动特性等,分析其在天线发射系统中的应用场景,提出可行的优
化方案,以便有效控制输出变化和得到最佳的性能参数。
本课程设计充分利用电脑软件和硬件实验,提出科学合理的设计方案,以模拟和验证
开关稳压电源设计分析的结果,有效实现其功能模块的功能设计,最终使用者可以满足其
个性化的使用需求。
开关稳压电源设计
开关稳压电源设计开关稳压电源是一种常见的电源设计,可以将输入电压稳定地转换为所需的输出电压,从而稳定供电给目标设备。
下面是一个500字的开关稳压电源设计示例。
开关稳压电源设计开关稳压电源是一种常见的电源设计,广泛应用于各种电子设备中。
它通过使用开关管的开关操作,实现输入电压稳定地转换为所需的输出电压。
首先,我们需要确定电源的输入电压范围,即供电电源的最小和最大电压。
根据输入电压范围,我们可以选择合适的开关稳压控制器芯片。
控制器芯片负责监测和控制电压转换过程,以保持输出电压稳定。
接下来,我们需要选择合适的开关管。
开关管是控制器芯片输出的开关元件,负责将输入电压切换为高频脉冲信号。
一般来说,我们可以选择MOSFET开关管,因为它具有低内阻和快速开关速度,能够有效地减小功率损耗。
在设计中,我们还需要考虑输出电压的稳定性。
为了实现稳定的输出电压,可以在控制器芯片的反馈回路中添加反馈电阻和补偿电容。
反馈回路能够监测输出电压,并通过调整开关管的占空比来保持稳定的输出。
此外,为了提高开关稳压电源的效率,我们还可以添加滤波电容和滤波电感。
滤波电容能够平滑输出电压波动,而滤波电感则能够减小输出电流的波动。
这些元件的选择需要考虑输入电压和输出电流的大小。
最后,我们需要将电源设计进行测试和优化。
可以使用示波器和多用途表等设备来监测输出电压和电流的波形和稳定性。
根据测试结果,我们可以调整反馈回路的参数,以提高电源的性能和稳定性。
综上所述,开关稳压电源设计是一个涉及多个因素的复杂过程。
通过选择合适的控制器芯片、开关管和辅助元件,并进行测试和优化,可以设计出高效、稳定的开关稳压电源,为目标设备提供稳定可靠的电源供应。
07开关稳压电源设计报告
开关稳压电源设计报告(1)摘要基于电路设计的要求,开关稳压电源电路主要由隔离变压、整流滤波、DC-DC 变换器、控制系统、显示等电路模块组成。
选择了Boost升压变换器实现DC-DC变换,电路结构简单,转换效率高;选用小导通电阻、高开关速度的IRF640管为开关管,选用快速恢复二极管RHRP15120整流,减少反向导通时间,降低损耗。
控制系统选用单片机ADuC812和脉宽调制控制器SG3525通过双闭环回路共同控制DC-DC变换电路,实现输出电压稳定、可调;SG3525产生高频脉冲控制DC-DC变换,ADuC812实现显示、A/D 和D/A转换、过流保护、处理电压反馈信号、对ADuC812进行控制、显示和人机交换等功能。
通过实验验证电路实现了设计要求的全部基本指标,并且DC-DC变换效率达到85%。
电路设计还有很多不足,各项设计指标还有待进一步提高。
1系统方案设计与论证1.1 设计思路基于题目的基本要求,可以采用图1所示的方案。
系统主要由隔离变压、整流滤波、DC—DC变换器、控制系统、显示等电路模块组成。
隔离变压模块实现220VAC变压为18VAC,再经整流滤波电路转换为直流电压;控制器模块实现数码管显示、A/D和D/A转换、过流保护、DC—DC电压输出控制和稳压、显示、人机交换等功能;过流保护电路实现输出电流过流保护功能;同时,电压负反馈电路进一步对负载电压进行精确控制。
1.2方案的论证1.2.1 DC-DC主回路拓扑设计的要求是进行升压变换,选择了Boost变换器。
Boost换器电路结构简单,由开关管、二极管、电感、电解电容等元件组成,便于进行电路设计,稳压性能优,并且转换效率高。
原理图如图2所示。
开关稳压电源设计报告(2)[接(1)]1.2.2控制方法及实现方案控制系统有两种设计方案:(1) 方案一:单片机来实现整个系统的控制。
该方案的优点:布线简单,硬件设计节省时间;该方案的缺点:⒈控制软件编程工作量大、难度大;⒉所有的控制都由单片机来实现,对单片机的硬件资源要求很高;⒊该设计要求对DC-DC变换器实现PWM控制的开关频率至少要为100KHZ,这是单片机难于实现的。
开关稳压电源设计报告
开关稳压电源(E)题设计报告摘要基于现代电力电子变换和控制理论,采用移相全桥零电压零电流软开关等先进技术,实现了开关稳压电源。
软开关技术的采用降低了开关损耗,提高了效率。
控制电路以移相全桥软开关专用芯片UC3875为核心组成,外围器件少,实现简单;以MOSFET 作为功率开关器件,可以使变换器工作在较高的开关频率;采用脉冲变压器作为驱动,减少了所需的驱动电源;以UC3842构成的开关电源作为控制电路的电源,进一步提高了电路的效率。
数字设定及显示电路由单片机C8051来实现,通过键盘可以对输出电压进行设定和调整,并能够直观方便显示各种主要参数。
测试结果表明,设计的开关稳压各项技术指标达到或超过设计要求。
电源具有输出电压控制精度高、纹波小、效率高,工作可靠等优点。
一、方案论证本电路的设计主要分为DC-DC主回路拓扑和控制电路两大主要部分。
1.DC-DC变换器主回路拓扑的选择DC-DC变换器主电路拓扑主要有单端式、推挽式、半桥式、全桥式几种结构型式,前三种拓扑结构适用小功率的应用场合,可以满足本题中输出功率的设计要求。
但考虑题目对效率提出了较高的要求,故本设计采用了便于实现软开关的全桥式拓扑结构。
采用移相全桥软开关的工作模式,可以降低功率器件的开关损耗,提高变换效率。
采用的全桥式主电路拓扑结构如图1所示。
LR2图1 全桥式开关电源主电路拓扑结构2.控制方法及实现方案对于全桥式拓扑变换结构,目前最常用的为两种方式:一种为常规的脉宽调制(PWM)控制方式,另一种为移相(phase-shifting-control)PWM控制方式。
Q 1Q 2Q 3Q 4(a) 双极性控制方式Q 1Q 2Q 3Q 4(b) 移相控制方式常规PWM 控制方式中,斜对角功率开关管Q 1、Q 4为一组,同时导通或截止;Q 2、Q 3为另一组,也同时导通或截止。
在这种控制方式中,功率变换是通过中断功率流和控制占空比的方法实现的,工作频率恒定。
开关电源稳压电源设计报告
开关稳压电源摘要:本系统以直流电压源为核心,MSP430F149单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电压,设置步进。
并可由LED显示实际输出电压值。
本系统由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器输出,实现数字给定。
实现数控可调稳压。
单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过采样后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,再经单片机分析处理,通过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,这样构成稳定的电压源。
关键词:数控恒压源闭环控制一.设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压范围和功能的数控电源.2.设计要求在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:1.基本要求(1)输出电压U O可调范围:30V~36V;(2)最大输出电流I Omax:2A;(3)U2从15V变到21V时,电压调整率S U≤2%(I O=2A);(4)I O从0变到2A时,负载调整率S I≤5%(U2=18V);(5)输出噪声纹波电压峰-峰值U OPP≤1V(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(6)D C-DC变换器的效率η≥70%(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(7)具有过流保护功能,动作电流I O(th)=2.5±0.2A;2.发挥部分(1)进一步提高电压调整率,使S U≤0.2%(I O=2A);(2)进一步提高负载调整率,使S I≤0.5%(U2=18V);(3)进一步提高效率,使η≥85%(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(4)排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;(5)能对输出电压进行键盘设定和步进调整,步进值1V,同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
(6)其他。
二、总体方案论证与比较方案一:采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变给定信号间接地改变输出电压的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以经过ADC进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。
开关稳压电源课程设计
电力电子技术课程设计目录一.前言二,设计方案1.选择方案2.各模块方案的比较和选择三.系统设计与分析1.总体结构图2.主电路的设计3.参数计算开关稳压电源的设计一前言开关电源是一种高效率、高可靠性、小型化、轻型化的稳压电源,是电子设备的主流电源。
开关电源的基本作用就是将交流电网的电能转换为适合各个配件使用的低压直流电做供给使用。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
输入电压为AC220v ,50Hz 的交流电,经过变压器,再由整流桥整流后滤波变为直流电,然后通过功率开关管的导通与截止将直流电压变成连续的脉冲,再经输出滤波后变为直流电。
开关管的导通与截止由PWM (脉冲宽度调制)控制电路发出的驱动信号控制。
PWM 驱动电路在提供开关管驱动信号的同时,还要实现输出电压稳定的调节、对电源负载提供保护。
为此设有检测放大电路、过电流保护及过电压保护等环节。
通过自动调节开关管导通时间的比例(占空比)来实现。
二 方案1. 单片机产生PWM 信号,输出到驱动芯片2101。
经滤波消除纹波,实现脉宽调制控制。
采用PWM 脉冲方式来实现的开关电源可以简化硬件电路,易于控制和调节,而且具有效率高的优点,可适应本设计对精度的要求。
另外单片机采用超低功耗MSP430可以对反馈信号做PI 计算形成闭环控制,使得输出电压在设定范围内变化,同时可以将给定值与测量值进行液晶显示。
其中最为关键的是进行PI 算法过程中比例系数和积分系数的调节,但是结合实际的硬件电路与相关测试数据可以得到适合硬件电路的参数。
2.各模块方案的比较与选择采用Boost 升压电路,此为隔离型结构,此电路能将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压, Boost 升压电路优点为结构简单、动态反应快、转换效率高。
控制电路方案选择。
采用单片机完成,MSP430内部具有定时比较器通过设定其周期及比较值 就可以形成占空比可调的PWM 波,驱动MOSFET 。
开关稳压电源设计
开关稳压电源设计1. 简介开关稳压电源是一种常见的电源供应器件,能够将输入电压转换为相对稳定的输出电压。
它广泛应用于电子设备、计算机系统和通信设备等领域。
本文将介绍开关稳压电源的原理、设计要点和常见的设计流程。
2. 开关稳压电源的原理开关稳压电源的工作原理是通过开关管的开关动作来调节输出电压的稳定性。
它主要由输入滤波电路、开关管、输出滤波电路和反馈控制系统等几个模块组成。
2.1 输入滤波电路输入滤波电路用于滤除输入电源中的高频噪声和干扰信号,确保输入电压的稳定性和纹波水平。
2.2 开关管开关管作为核心元件,通过不断地开关和关闭来控制输出电压。
常用的开关管包括MOSFET和BJT。
2.3 输出滤波电路输出滤波电路用于滤除开关管开关动作带来的高频纹波信号,使输出电压更为稳定。
2.4 反馈控制系统反馈控制系统负责对输出电压进行监测和控制,通过反馈调节开关管的开关频率和占空比,以保持输出电压的稳定。
3. 开关稳压电源的设计要点在设计开关稳压电源时,需要考虑以下几个要点:3.1 输出电压的稳定性开关稳压电源的一个重要指标是输出电压的稳定性。
通常情况下,输出电压的波动范围应控制在一定的误差范围内,以确保电源的可靠性和稳定性。
3.2 纹波和噪声水平纹波和噪声是评估电源输出质量的重要指标。
设计时需要采取合适的滤波措施,使得输出电压的纹波和噪声水平尽可能低。
3.3 效率开关稳压电源的效率是另一个需要考虑的重要因素。
高效率能够提高电源的能量利用效率,减少能量损耗。
3.4 过压保护和过流保护为了保护电源和负载设备的安全,应加入过压保护和过流保护电路。
当输出电压或输出电流超过设定阈值时,电源将自动切断输出。
4. 开关稳压电源的设计流程设计开关稳压电源的常见流程如下:4.1 确定设计规格首先需要明确所需的输出电压范围、输出电流需求和输入电源的特性,确定电源的基本设计规格。
4.2 选取元件根据设计规格选取适合的开关管、电容器、电感和稳压芯片等元件,并进行相应的参数计算和选择。
开关稳压电源的毕业设计
开关稳压电源的毕业设计开关稳压电源的毕业设计一、引言在现代电子设备中,电源是不可或缺的一部分。
而稳压电源作为一种常见的电源类型,具有稳定输出电压的特点,被广泛应用于各种电子设备中。
本文将探讨开关稳压电源的毕业设计,介绍其原理、设计要点以及实施过程。
二、开关稳压电源的原理开关稳压电源是一种利用开关元件(如晶体管、MOS管等)控制电源的开关状态,通过调整开关的导通时间和断开时间,来稳定输出电压的电源。
其基本原理是通过开关元件的开关动作,将输入电源的直流电转换为高频脉冲信号,再经过滤波和稳压电路,得到稳定的输出电压。
三、开关稳压电源的设计要点1. 电源输入端的设计在设计开关稳压电源时,首先需要确定电源的输入电压范围。
根据实际需求,选择适当的输入电压范围,并设计输入端的过压保护电路,以保护电源和后续电路的安全。
2. 开关元件的选择选择合适的开关元件是开关稳压电源设计的关键。
开关元件应具有低导通电阻、高开关速度和低开关损耗等特点。
常用的开关元件包括晶体管、MOS管、IGBT 等,根据实际需求选择适合的开关元件。
3. 脉冲宽度调制(PWM)控制电路的设计脉冲宽度调制是开关稳压电源中常用的控制方式。
通过调整脉冲的宽度来控制开关元件的导通时间和断开时间,从而实现输出电压的稳定。
设计PWM控制电路时,需要考虑脉冲频率、占空比和控制电路的精度等因素。
4. 输出滤波和稳压电路的设计为了获得稳定的输出电压,开关稳压电源需要设计输出滤波和稳压电路。
滤波电路可以滤除开关元件产生的高频噪声,稳压电路则可以调整输出电压的波动范围,提高电源的稳定性。
四、开关稳压电源的实施过程1. 硬件设计在实施开关稳压电源的毕业设计时,首先需要进行硬件设计。
根据设计要点,选择合适的元件和器件,并进行电路图的设计和布局。
同时,需要进行电源的模拟仿真和实际电路的调试,确保电源的性能和稳定性。
2. 软件设计除了硬件设计,开关稳压电源的实施过程还需要进行软件设计。
开关稳压电源开题报告
开关稳压电源开题报告开关稳压电源开题报告一、引言开关稳压电源是一种常见的电源设备,广泛应用于各个领域。
本文旨在对开关稳压电源的原理、应用和发展进行探讨,以期深入了解该技术的特点和优势。
二、开关稳压电源的原理开关稳压电源是一种通过开关管的导通和截止来实现电源输出稳定的电路。
其基本原理是通过开关管的开关动作,将输入电源的直流电压转换为高频脉冲信号,再通过滤波电路将其转换为稳定的直流电压输出。
开关管的导通和截止由控制电路控制,根据输出电压的变化调整开关管的工作状态,从而实现电源输出的稳定。
三、开关稳压电源的应用开关稳压电源在各个领域都有广泛的应用。
例如,在通信设备中,开关稳压电源可以提供稳定的电源供给,保证设备的正常运行。
在工业控制系统中,开关稳压电源可以为各种控制器和传感器提供稳定的电源。
此外,开关稳压电源还广泛应用于医疗设备、航空航天等领域。
四、开关稳压电源的优势相比传统的线性稳压电源,开关稳压电源具有以下优势:1. 高效率:开关稳压电源采用开关管进行电源转换,能够更高效地将输入电源转换为输出电源,提高能源利用率。
2. 小体积:开关稳压电源采用高频脉冲信号进行转换,可以减小电源的体积和重量,适用于各种场合。
3. 稳定性好:开关稳压电源通过控制开关管的导通和截止,可以根据输出电压的变化及时调整工作状态,保证输出电压的稳定性。
五、开关稳压电源的发展趋势随着科技的不断进步,开关稳压电源也在不断发展。
未来的开关稳压电源可能会朝着以下方向发展:1. 高频化:随着高频电子技术的发展,开关稳压电源可能会采用更高的工作频率,提高电源的转换效率和稳定性。
2. 集成化:开关稳压电源可能会越来越小型化和集成化,以适应更多场合的需求。
3. 智能化:开关稳压电源可能会加入智能控制和监测功能,实现远程控制和故障诊断。
六、结论开关稳压电源是一种重要的电源设备,具有高效率、小体积和稳定性好等优势。
它在各个领域都有广泛的应用,并且有着良好的发展前景。
开关稳压电源实验报告
开关稳压电源1.方案论证本设计是根据本次电子竞赛题目的基本要求所制作的开关稳压电源,系统分为AC-DC变换电路、DC-DC变换电路、数字设定与显示电路、保护和测量电路等四部分。
现对系统重要部分作方案论证。
1.1 DC-DC主回路拓扑的选择根据题目要求D C-DC变换器由以下两种方案可实现:1)采用Boos t型拓扑结构变换器实现;2)采用推挽型拓扑结构变换器实现。
Boost变换器容易实现,且技术成熟;推挽变换器中可能出现单向偏磁饱和,容易使开关管损坏。
经比较,决定主回路拓扑结构采用B oost型拓扑结构变换器。
1.2 控制方法方案一脉冲宽度控制脉冲宽度控制是指开关工作频率(即开关周期)固定的情况下直接通过改变导通时间来控制输出电压大小的一种方式。
因为改变开关导通时间就是改变开关控制电压的脉冲宽度,因此又称脉冲宽度调制(P WM)控制。
方案二脉冲频率控制脉冲频率控制是指开关控制电压的脉冲宽度不变的情况下,通过改变开关工作频率(改变单位时间的脉冲数,即改变T)而达到控制输出电压大小的一种方式,又称脉冲频率调制(PFM)控制。
PWM控制方式因为采用了固定的开关频率,因此,设计滤波电路时就简单方便,而脉冲频率控制方式开关频率不确定,滤波电路较复杂,对硬件要求高。
所以采用方案一作为控制方法。
1.3提高效率的方法提高开关电源的效率方法:(1)采用软开关PWM变换控制技术提高效率;(2)改进驱动电路及优选参数提高效率;(3)改进缓冲吸收电路及参数选取提高效率;(4)改进磁性部件的设计提高效率;(5)正确选取功率器件,降低损耗提高效率等。
本设计采用提高效率的方法有:(1)改进缓冲吸收电路及参数选取提高效率;(2)改进磁性部件的设计提高效率;(3)正确选取功率器件,降低开关损耗提高效率。
电力电子课程设计--全桥型开关稳压电源设计
电力电子课程设计说明书全桥型开关稳压电源设计院、部:电气与电子工程信息学院学生姓名:指导教师:职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:完成时间: 2014 年 6 月摘要本次课程设计了一台输出电压为 48V 稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源、并给出了设计波形图。
该课程设计主要运用了软开关PWM技术。
给出了全桥整流电路、逆变电路驱动电路、控制电路的具体设计方法。
本全桥型开关稳压电源最大功率达1000W,输出电流约为20A,设计采用了AC/ DC/AC/DC变换方案。
一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经全桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。
在设计中首先画出主电路图,主电路图由整流电路、逆变电路组成。
全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。
全桥移相电路采用UC3875控制芯片,并作数据处理, MATLAB仿真作出了不同角度的仿真波形图。
并说明其工作原理,再通过基本计算,选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量,完成本设计的任务。
关键词:开关电源;全桥;PWM控制电路;整流;逆变;高频变压器ABSTRACTThe curriculum design a output voltage 48V voltage wide range,high power full bridge switch regulated power supply and given thewaveform diagram is designed.This course design mainly uses the soft switch PWM technology. Thedesign method of the circuit and the control circuit of the whole bridge rectifier circuit and the inverter circuit are given.. The full bridgeswitch regulated power supply maximum power up to 1000W, output currentis about 20a, designed using AC/ DC/AC/ DC converter scheme. A rectified DC voltage, by means of active power factor correction link to improvethe power factor of the system, again after full bridge converter inverter circuit, by the high frequency transformer isolated buck. Finally, theoutput DC voltage.In the design, the main circuit diagram is drawn, the main circuitdiagram is composed of the rectifier circuit and the inverter circuit..The switching element of the whole bridge circuit is MOSFET. The fullbridge phase shifted circuit uses UC3875control chip,and data processing, MATLABsimulation to make a different angle of the simulation waveforms. And explain its working principle, again through the basic calculation,select trigger circuit and protection circuit structure and thyristormodel and transformer ratio and capacity, complete the design task.Key words switching power supply;full bridge; PWM control circuit; rectifier; inverter; HF transformer目录11.11 1.2232.132.1.132.1.23 2.232.2.132.2.242.2.352.2.45 2.38 2.492.4.1 MATLAB92.4.210 2.4.311141517第一章绪论1.1 开关电源概况随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入 80 年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入 90 年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关稳压电源设计报告---第二组
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 =
0 / 13
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
开关稳压电源实验报告
开关稳压电源实验报告一、引言开关稳压电源是一种常用的电源供应器件,通过内部的开关器件和反馈控制电路,可以实现电源电压的稳定输出。
本实验旨在通过搭建开关稳压电源电路,探讨其原理和实际应用效果。
二、实验目的1.了解开关稳压电源的工作原理;2.掌握开关稳压电源的搭建方法;3.测量开关稳压电源的输出电压波形和稳定性。
三、实验原理开关稳压电源由开关电源控制器、功率开关管、输出变压器、输出整流滤波电路等部分组成。
1.开关电源控制器:开关电源控制器是开关稳压电源的核心部分,通过采样和比较反馈信号与参考电压的大小,控制开关管的开通和关闭,从而调节输出电压的稳定性。
2.功率开关管:功率开关管负责对输入电压进行开关调节,通过开关的开启和关闭,实现输入电压的切换和转换。
3.输出变压器:输出变压器将输入电压转换为适合的输出电压,并为后续的整流滤波电路提供稳定的工作电压。
4.输出整流滤波电路:输出整流滤波电路通过整流和滤波的方法,将输出电压中的纹波和干扰降到最低,保证输出电压的稳定性和纹波较小。
四、实验步骤1.搭建开关稳压电源电路,按照实验指导书提供的电路图连接各个器件和元件。
2.接通电源并调节开关稳压电源的输出电压调节旋钮,观察实验电路的输出电压变化。
3.使用示波器测量开关稳压电源的输出电压波形和稳定性,并记录测量结果。
4.调节开关稳压电源的负载,观察实验电路的输出电压变化。
5.记录实验数据并进行分析,比较开关稳压电源的输出电压稳定性。
五、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了开关稳压电源的输出电压波形和稳定性数据。
根据测量结果,我们可以看到开关稳压电源的输出电压基本保持在设定值附近,并且输出电压的纹波较小。
当调节开关稳压电源的负载时,输出电压的稳定性有所波动,但整体上仍然满足要求。
六、实验总结通过本次开关稳压电源实验,我们进一步了解了开关稳压电源的工作原理和搭建方法,并掌握了测量开关稳压电源输出电压波形和稳定性的技巧。
开关稳压电源技术报告1
数控开关稳压电源技术报告目录一、任务与要求1、 任务设计并制作一个能将交流电变换为直流电的稳定电源。
2、 要求(1 )稳压电源 在输入电压 220V 、50Hz ,电压变化范围+ 15%〜—20%条件下:a. 输出电压可调范围为 +5V 〜+12V,步进0.1V 可调;b. 最大输出电流为 1.0A ;c .纹波电压(峰-峰值)w 50mV (最低输入电压下,满载);d.电压调整率w 1%,负载调整率w 2%;e.具有过流及短路保护功能;(2) 稳流电源 在输入电压固定为+ 12V 的条件下:a. 输出电流:0〜500mA ,且2mA 步进可调b. 负载调整率w 1% (输入电压+ 12V 、负载电阻由200Q - 300Q 变化时,输出电流为 20mA 时的相对变化率)(3) 用数字显示输出电压和输出电流。
、方案比较与选择方案1:采用分立元件,例如自激式开关稳压电源,电路原理图如下:编出整疣应嫂输肋电诲E --------->探护动忤电路 —检刑输入电压为AC220/, 50Hz 的交流电,经过滤波,再由整流桥整流后变为直流,通过控制电 路中开关管的导通和截止使高频变压器的一次测产生低压高频电压,经由小功率高频变压器藕合到二次测,再经整流滤波,得到直流电压输出。
为了使输出电压稳定,用了TL431取样,将误差经光耦合放大,通过 PWM 来控制开关管的导通与截止时间(即占空比),使得JC 审电 七*7疋一tFl输出电压保持稳定。
由上可见,这种方案电路比较复杂,调试难度大,所以不可行。
万案2 :DC-DC变换采用BUCK型变换器,用A/D不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,利用片内PWM模块输出PWM波,直接控制电源的工作。
ARM扩展按键、数码显示功能实现数控输出电压。
此方案电路虽简单,但均由分立元件组成,受干扰大;并且PWM模块中单片机52控制程序复杂,考虑与A/D程序切换等因素,会造成输出的PWM波形延迟、失真,这样致使输出电压不够稳定等等。
开关稳压电源设计
开关稳压电源设计开关稳压电源是一种基于开关电源原理设计的电源装置,可以通过转换电源的输入电压来稳定输出电压。
其具有体积小、效率高、输出稳定等特点,被广泛应用于电子设备中。
在本文中,将会详细介绍开关稳压电源的设计原理和步骤。
一、设计原理1.开关管:开关稳压电源采用的是开关电源原理,其中的关键元件就是开关管。
常见的开关管有功率场效应管(如MOSFET)和双极性晶体管(如BJT)等。
通过控制开关管导通和截止的状态,可以实现输入电源与输出电源之间的电压转换。
2.变压器:变压器是开关稳压电源中的核心组件之一,用于将输入电压转换为输出电压。
其中的主变压器可以通过变换绕组的比例来实现输入输出电压的变换,而辅助变压器则用于提供偶极电源。
3.滤波电容:滤波电容用于滤去开关管通过时产生的纹波,使输出电压更加平滑稳定。
4.电感:电感是用于限制开关管电流上升和下降速度的元件,可以减小开关管的电压压降和电流压降。
二、设计步骤根据开关稳压电源的设计原理,下面是一些设计开关稳压电源的基本步骤:1.确定输出电压:根据所需的输出电压,确定变压器的变比以及滤波电容的容值。
一般而言,输出电压为12V、5V和3.3V较为常见。
2.选择开关管和开关频率:根据输出电压和负载电流的要求,选择合适的开关管。
同时,选择合适的开关频率,以避免输出电压的纹波过大。
3.计算变压器参数:根据输入和输出电压的变压比,计算变压器的绕组比例以及辅助变压器的参数。
4.计算滤波电容和电感参数:根据开关频率和输出电压的要求,计算合适的滤波电容和电感参数。
5.进行电路设计:根据所选择的元器件和参数,进行电路设计。
电路设计包括开关管驱动电路、变压器设计、滤波电路设计等。
6.进行实际搭建和调试:根据电路设计图,进行电路的实际搭建和调试。
在搭建电路过程中,应注意元器件的选取、焊接质量和电路的布局等方面。
7.进行性能测试:搭建完电路后,进行性能测试,包括输出电压的稳定性、效率和纹波等方面。
开关稳压电源设计
实验二开关稳压电源
一、实验目的
学习开关式稳压电源工作原理,设计一个关式稳压电源,并给出参数。
二、实验原理
1、开关式稳压电源的原理电路
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
2 、开关式稳压电源的基本工作原理
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。
对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。
直流平均电压U。
可由公式计算,即Uo=Um×T1/T
式中Um —矩形脉冲最大电压值;
T—矩形脉冲周期;
T1 —矩形脉冲宽度。
从上式可以看出,当Um与T不变时,直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。
这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。
三、实验内容。
开关稳压电源设计报告参考模板
开关稳压电源设计报告摘要 本设计是对2007年全国大学生电子竞赛的E 题。
电路的设计是利用并联型开关稳压电源的拓扑结构,通过分析以ICTL494芯片为核心的PWM 控制器的工作原理,实现了DC —DC 变换。
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控制电路、保护电路、驱动电路。
运用调节占空比的大小自动控制输出电压,并对各部分电路的原理进行分析。
设计出电路的闭环控制系统,使电源工作在一个稳定的系统,并留出20%较大的控制余量。
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。
最后对电路进行测试,并根据其进行改进。
关键词:开关稳压电源 PWM ICTL494芯片 驱动电路1.题目分析与方案论证:R LU 1=开关稳压电源图1 电源框图a. 题目分析: 题目给出的框图如图1所示。
该方案是通过变压器降压,再经过整流电路、滤波电路得到直流电,再经过DC-DC 的变换控制电路,得到要求的直流电。
要使电路能达到设计要求,DC-DC 变换的关键是PWM 控制。
它是开关电源的核心部分,由功率变换和高频整流两部分组成。
题目需要将直流电源转换成大于输入电压的稳定的输出电压。
串联型稳压电路是降压型的电路,并联型稳压电路是升压型的电路。
所以我们采用的并联型开关稳压,通过升压电路,能使得输出电压大于输入电压。
通过调节占空比使输出电压为30V-36V 可调。
图2 方案一框图图3 方案二框图方案一的电路简单,清晰,易于操作调试。
且PWM的的外围参数设置方法多样。
易控制方案二的优点是线性可调,但是高频变压器绕制要求较高,整体配置调试难度大。
因此,我们选择方案一。
2.桥式整流电路与电容滤波电路图4 桥式整流电路与电容滤波电路首先把交流电转化成直流电。
这里采用桥式整流。
桥式整流与半波整流的相比,输出电压的脉动小很多。
由于还需要进行DC-DC的确变换,对直流的要求不是很高,所以在整流后只加上一个电容进行滤波,以减小整流后直流电中的脉动成分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数量 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
备注
17
磁介电容
18
磁介电容
19
电容
20
电容
1000pF
1
4700pF
1
1000pF
1
1000pF
1
五、安装与调试 安装好后,输出电压开始只有 18V 左右,改变了滑动变阻器后,调节滑动 变阻器可使输出电压从 10 多伏到 40 多伏,有我们需要的电压范围 30~36,, 电感的原因可使输出电压不稳定有可能跳回 18V 甚至是 0,我们经过了多次 试验,稳固电路后,得到了我们作品。
六、性能测试与分析 安装好后,调节滑动变阻器可使输出电压从 10 多伏到 40 多伏,有我们
需要的电压范围 30~36,但加负载输出电流达不到 2A,最大调试可到 1.4A, 但是输出电压不稳定有一开始的跳回 18V,到后来误差可到 1V 左右,我们 经过了多次试验,初步得到结论与电容无关,与电感大小有关,有偏大倾 向。与当初计算负载是 15~18 欧,实际测试时,负载存在不确定性。电压 调整率及负载调整率由于电流原因无法达到要求,有一定的误差,效率可 以达到要求,电流都上不去,所以我们的过流保护就没法评价了。 七、结论 UC3843 脉宽控制器能实现对 Boost 升压斩波电路平滑调压; 电路是通过滑动变阻器控制电流来控制输出电压; 小电流就可以让 UC3843 工作,以驱动后面电路的进一步工作; 八、心得体会:经过两周课程设计,无论从仿真无结果,到插面包板不断
(1)输出电压可调范围:30~36V; (2) 最大输出电流 I 为 2A; 设 (3) U2 从 15V 变到 21V 时,电压调整率:Su, ≤2%(I=2A); 计 (4) I 从 0A 变到 2A 时,负载调整率 S1≤5%(U2=18V); 任 (5)输出噪声纹波电压峰-峰值 U0≤1V(U2=18V,U0=36V,I=2A); 务 (6)DC-DC 变换器的η≥70%(U2=18V,U0=36V,I=2A); 与 (7)具有过流保护功能,动作电流 I=2.5±0.2A。 要
所需仪器设备: 多路输出直流电源,万用表,示波器
成果验收形式: 实物演示;PPT 展示;现场答辩;实验报告。
参考文献: 高吉祥 2007 全国大学生电子设计竞赛试题剖析 北京:电子工业出版社 康华光 电子技术基础 模拟部分( 第四版) 高等教育出版社 阎石 电子技术基础 数字部分 (第五版) 高等教育出版社
注:本表下发学生一份,指导教师一份,栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书(或论文)封面之后,目录页之前将 220V 交流电源变压为小电压交流, 然后通过整流滤波电路,将交流电整为 18V 直流电。为了进一步得到稳定的所求的电压值, 用 UC3843 驱动,运放的输出端产生 PWM 波控制场效应管的开断。之后再用 LC 滤波以减小 输出电压的纹波,用滑动变阻器控制输出电压。
14 R7
1k¦¸
R8 22k¦¸
R10 200mΩ
15
R3 5kΩ
6
R1
1kΩ Key=A
50%
0
2.元件清单
元件序号
型号
1
UC3843
2
FR307
3
IRFP250
4
滑动变阻器
5
电感
6
电阻
7
电阻
8
电阻
9
电阻
10
电阻
11
电阻
12
电阻
13
电阻
14
电阻
15
磁介电容
16
磁介电容
主要参数
1K 欧 1.2mH
关键词 开关稳压电源 UC3843 DC_DC PWM
目
录
一概 述 二 方案设计与论证 三 单元电路设计与参数计算 四 总原理图及元器件清单
五 安装与调试 六 性能测试与分析 七 结论 八 心得体会 九 参考文献
一、概述 电路的设计是通过 UC3843 芯片为核心的 PWM 控制器的工作原理,实现了 DC—DC 变换。得出适合于设计要求驱动电路。运用调节占空比的大小自 动控制输出电压,并对各部分电路的原理进行分析。设计出电路的闭环控 制系统,使电源工作在一个稳定的系统。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。最后对电路进行测试,并根据其进行改进。
北华航天工业学院
课程设计报告(论文)
设计课题: 开关稳压电源 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 设计时间:
北华航天工业学院电子工程系
电子技术 课程设计任务书
姓 名: 指导教师:
专 业:
课程设计题目:开关稳压电源
班 级: 职 称: 副教授
技术参数和设计要求: (1 )输出电压可调范围:30~36V; (2) 最大输出电流 I 为 2A; (3) U2 从 15V 变到 21V 时,电压调整率:Su, ≤2%(I=2A); (4) I 从 0A 变到 2A 时,负载调整率 S1≤5%(U2=18V); (5)输出噪声纹波电压峰-峰值 U0≤1V(U2=18V,U0=36V,I=2A); (6)DC-DC 变换器的η≥70%(U2=18V,U0=36V,I=2A); (7)具有过流保护功能,动作电流 I=2.5±0.2A。
2009.5
时间 安排
2013 年 5 月 20 日——2013 年 6 月 1 日 第 13 周:
周一至周三 立题论证方案,设计电路,选择元器件安装调试。 周四至周五 焊接电路 第 14 周:周一至周三 准备答辩
周四 验收电路 周五 进行答辩
指导教师:崔瑞雪 毕亚军
教研室主任:
2013 年 5 月 30 日
4
C3 1nF
7
VCC 4 RT/CT OUTPUT
3 ISENSE
COMP
2 VFB
VREF
GND
UC3843A_DI5P8
10
U1
6
13
1 8
7
R11
10k¦¸ C5
9
C4 4.7nF
470pF
L1 11 1mH
16
D2 1N5820
R6 100¦¸
R5 12 22¦¸
Q1 C6 2.2mF
IRFP250
二、方案设计与论证
方案一 直流稳压电源 (方案错误) 方案二 很繁琐
方案三 工作量大,繁琐 第一块:主回路
第二块 控制回路
第三块 电路保护
方案四
最终选择方案四!
三、单元电路设计与参数计算 并联开关电路形式
AD/DC 变换电路
四、总原理图及元器件清单
1.总原理图
V1 18 V
XMM1
R2 150k¦¸ 8 C7 R4 200pF 2M¦¸
高吉祥 2007 全国大学生电子设计竞赛试题剖析 北京:电子工业出版社 2009.5 康华光 电子技术基础 模拟部分 (第四版) 高等教育出版社 阎石 电子技术基础 数字部分 (第五版) 高等教育出版社
电子工程系 电子技术 课程设计成绩评定表
专业:电气信息类 班级:学号: 姓名:
课题名称
开关稳压电源
求
指 导 教 师 评 语
建议成绩:
课 程 小 组 评 定
评定成绩:
指导教师:
课程负责人: 年月 日
检查电路,还是到最后的焊接电路跟测试,我们不断的遇到问题,也遇到 过看电路没问题就是没结果的情况,当然经历了偶然的替换元器件的过程, 我们有了想要的结果,当然有时候都觉得人品是个很雷人的事。有些时候 一个问题解决不了,回去查了更多的资料后,回来后能工作了,这种情况 时常发生,我想的是元器件需要休息。我们还有过从头再来的决心,当然 最后成品的成功带给我们的无尽喜悦。 九、参考文献