过压过流保护直流电源课程设计
直流电源过电压过流保护电路
直流电源过电压、欠电压及过流保护电路该保护电路在直流电源输入电压大于30V或小于18V或负载电流超过35A时,晶闸管都将被触发导通,致使断路器QF跳闸。
图中,YR为断路器QF的脱扣线圈;KI为过电流继电器。
带过流保护的电动自行车无级调速电路图中,RC为补偿网络,以改善电动机的力矩特性。
具体数值由实验决定。
电路如图16-91所示。
它适用于电动自行车或电动三轮车。
调节电位器RP,可改变由555时基集成电路A组成的方波发生器的方波占空比,达到调速的目的。
Rs是过电流取样电阻,当电动机过载时,Rs上的压降增大,使三极管VTz导通,触发双向晶闸管V导通,分流了部分负载,从而保护了功率管VTi。
过流保护用电子保险的制作电路图本电路适用于直流供电过流保护,如各种电池供电的场合。
如果负载电流超过预设值,该电子保险将断开直流负载。
重置电路时,只需把电源关掉,然后再接通。
该电路有两个联接点(A、B标记),可以连接在负载的任意一边。
负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。
A、B端的电压与负载电流成正比,大多数的电压分配在电阻上。
当电源刚刚接通时,全部电源电压加在保险上。
三极管T2由R4的电流导通,其集电极的电流值由下式确定:VD4=VR7+0.6。
因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的,所以T2的集电极电流也是恒定。
该三极管提供稳定的基极电流给T3,因而使其导通,接着又提供稳定的基极电流给T4。
保险导电,负载有电流流过。
当电源刚接通时,电容器C1提供一段延时,从而避免T1导电和保持T2断开。
保险上的电压(VAB)通常小于2V,具体值取决于负载电流。
当负载电流增大时,该电压升高,并且在二极管D4导通时,达到分流部分T2的基极电流,T2的集电极电流因而受到限制。
由此,保险上的电压进一步增大,直到大约4.5V,齐纳二极管D1击穿,使T1导通,T2便截止,这使得T3和T4也截止,此时保险上的电压增大,并且产生正反馈,使这些三极管保持截止状态。
完整版LM317直流稳压电源课程设计
课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调: Uo=+3V ~+9V ② 输出最大电流: Iomax=800mA ③ 输出电压变化量:△ U ≤5mV ④ 稳压系数: Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明直流稳压电源的设计思路① 电网供电电压交流 220V(有效值 )50Hz ,要获得低压直流输出,第一必定采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压;② 降压后的交流电压,经过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大;③ 脉动大的直流电压须经过滤波电路变成圆滑,脉动小的直流电,马上交流成份滤掉,保留其直流成份;④ 滤波后的直流电压,再经过稳压电路稳压,即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出,供给负载。
直流稳压电源的基本源理++电 源U1U2-变压器-U1U2整 流电 路+ 波 + +滤稳压U3 路UI UO电电路---U3 UI UO图直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 Ui 。
变压器的变比由变压器的副边按确定,变压器副边与原边 的功率比为 P2/P1=η,式中η是变压器的效率。
整流电路:利用单导游电元件,将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的涟漪成分,输出涟漪较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路 : 稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。
直流稳压电源的工作原理交流电网 220V 的电压经过变压器降压此后,经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载,设变压器副边电压为:其中为有效值。
变压此后,利用单导游电元件二极管,把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
直流稳压电源课程设计任务书
<电子技术课程设计>直流稳压电源课程设计任务书一:设计任务及要求:1. 设计任务设计一集成直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6V。
(2)输出纹波电压小于5mv,稳压系数<=0.01;(3)具有短路保护功能。
(4) 最大输出电流为:Imax=1.0A;2.通过集成直流稳压电源的设计,要求学会:(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
(2)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
3.设计要求(1)电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计;(2)合理选择集成稳压器;(3)完成全电路理论设计、绘制电路图;(4)撰写设计报告。
全文格式可参照下附一目录格式要求。
(5)希望:设计有新意,切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。
(6)文章请在某些方面12月13日前完成初稿,14日进行初审答辩。
附一:部分目錄一.设计任务及要求:二.基本原理与分析三.三端集成稳压器四.稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求五.集成电路选用时应注意的问题六.参数性能指标及测试方法七.心得体会八.参考文献二、原理与分析1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下。
各部分的作用:器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。
(2)整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
)三端集成稳压器:常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
直流开关稳压电源设计
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。
当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
过流过压保护可调直流电源
过流过压保护可调直流电压源电源是是对电子设备,电子电路等等提供电能的,这些电器设备,电路相对于电源来说,称之为负载,当电源本身出现故障或者是负载出现故障,若不及时排除,很有可能损坏电路。
当电路出现故障时,大部分情况下会出现电源电压异常或者是电流异常,而对电源及电路而言,电流过大,电压过高更具有破坏性,因此,具有过流过压保护功能的电源是在实际使用中应用非常广泛的电源。
过流过压保护的方法主要有以下这些措施:熔断器保护,即通常用的保险丝,保险管,它是一种过流保护器件,将它串接在电源电路中,一旦当负载出现故障而使电源供电电流突然增大时,保险丝熔断,截断电源与负载的通路,达到保护电源和负载本身的目的。
注意:并不是电流一超过保险丝的额定电流就立即熔断,通常要超过额定电流1.5倍至2倍,保险丝才熔断。
所以,这种保护方法是结构简单,成本低,电路设计方便;但缺点是:保护电流值不明确,在需要高精度保护条件下达不到要求,二是熔断后,需要更换,在一些烧保险比较频繁的情况下(如学生实验设备)就是很麻烦的一件事情。
自恢复保险保护,实际就是一种热敏电阻保护,它也是串接在电源电路中,是一种过流保护方法。
当电流没有超过额定值时,作为过流保护用的热敏电阻温度正常,所呈现的电阻很小,不会影响电源电路的正常工作,一旦当电流超过它的额定电流时,作为过流保护用的热敏电阻温度徒然升高,所呈现的电阻很大,截断电源与负载的通路,达到保护电源和负载本身的目的,此后由于流过作为过流保护用的热敏电阻的电流很小,温度降低,降低到一定程度时,1 作为过流保护用的热敏电阻电阻值减小到正常值,电源恢复工作,若故障没有排除,将会进入下一轮保护。
这种方法的优点是电路结构简单,成本低,但缺点是反应太慢,所以多数情况下也不宜使用。
晶闸管保护,在开关电源中用得较多,在开关电源中,有一个振荡器,我们可以设计让振荡器是否工作与晶闸管的状态有关,而晶闸管的状态由其电压决定,在电路正常工作条件下,让晶闸管处于截止状态,而一旦电路出现不正常状态,晶闸管导通,电路进入保护状态。
5V直流稳压电源设计说明
5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一,其主要功能是将交流电转换为直流电,并提供稳定的电压输出。
5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中,如手机、数码设备、嵌入式系统等。
本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。
二、设计需求1.输出电压为5V,电流大于等于1A。
2.稳压范围在±2%以内。
3.起始电源电压为220V交流电。
4.设计尺寸紧凑,适合应用于各种电子设备中。
5.安全可靠,具备过压、过流、过温保护功能。
三、设计原理1.整流滤波:电源输入端接入变压器,将220V交流电转换为较低电压的交流电,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路一般采用桥式整流电路,通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。
接下来需要对直流信号进行滤波,以去除残留的交流成分。
滤波电路通常采用电容滤波,将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。
2.稳压电路:在滤波后的直流电压上接入稳压电路,以确保输出电压的稳定性。
常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。
-线性稳压:线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路,通过调节电路中的稳压元件的工作状态,来实现对输出电压的稳定。
线性稳压的优点是设计简单,成本低,但效率较低,热量较多。
-开关稳压:开关稳压电路采用开关元件,通过周期性开关来控制直流电压的波形,从而实现对输出电压的调节。
开关稳压的优点是效率高,体积小,热量少,但设计复杂一些。
3.保护电路:为了确保电源的安全可靠性,需要设计适当的保护电路,包括过压保护、过流保护和过温保护。
-过压保护:添加过压保护电路,当输出电压超过预设范围时,电路可以自动切断输出。
-过流保护:添加过流保护电路,当输出电流超过额定值时,电路可以自动切断输出,避免损坏电子设备。
-过温保护:添加过温保护电路,当电源温度超过安全工作范围时,电路可以自动切断输出,防止发生短路、火灾等危险情况。
四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型,线性稳压或开关稳压。
buckboost课程设计
buckboost课程设计
汇报人:
目录
01 02 03 04 05
buckboost基本原理
buckboost控制器设计
buckboost驱动电路设计
buckboost应用实例
buckboost课程设计总结与展 望
01
buckboost基本原理
工作原理
输入电压:直流 电压
输出电压:直流 电压
02
buckboost控制器设计
控制器选择
控制器类型:PID 控制器、模糊控 制器、神经网络 控制器等
控制器参数:增 益、积分时间、 微分时间等
控制器性能:稳 定性、快速性、 准确性等
控制器应用:工 业控制、机器人 控制、汽车电子 等
控制器参数设置
开关频率:确定控制器的开 关频率,影响效率和噪声
工作过程:通过 开关元件控制电 流流向,实现电 压的升降
应用领域:电源 管理、电机控制、 LED照明等
电路组成
输入电压源:提供稳定的直流电压
输出电压源:输出稳定的直流电压
开关元件:控制电路的通断,实现电 压的升降
控制电路:控制开关元件的通断,实 现电ห้องสมุดไป่ตู้的升降
电感元件:储存和释放能量,实现电压 的升降
电力电子领域:用于直流电 源的稳压和隔离
通信领域:用于通信设备的 电源管理
工业自动化领域:用于工业 自动化设备的电源管理
应用电路设计
输入电压:12V
输出电压:5V
开关频率: 50kHz
控制方式: PWM控制
电路组成:开关 管、电感、电容、
二极管、电阻
应用领域:电源 管理、电机控制、
LED照明等
直流有刷电机电源电路设计
直流有刷电机电源电路设计直流有刷电机是一种常用的电机类型,广泛应用于各种电子设备和工业控制系统中。
为了使直流有刷电机能正常工作,需要设计一个合适的电源电路来提供电能。
本文将介绍直流有刷电机电源电路的设计原理和注意事项。
一、直流有刷电机的工作原理直流有刷电机是利用电磁感应原理来实现电能转换为机械能的装置。
它由电枢、永磁体和刷子组成。
当外加直流电流通过电枢时,电枢会产生磁场,与永磁体的磁场相互作用产生力矩,使电机转动。
二、直流有刷电机电源电路的设计原则1. 电源电压选择:根据直流有刷电机的额定电压来选择合适的电源电压。
一般情况下,电源电压应略高于电机的额定电压,以保证电机正常工作。
2. 电源电流选择:根据直流有刷电机的额定电流来选择合适的电源电流。
过大或过小的电源电流都会对电机的工作产生不良影响,甚至损坏电机。
3. 电源电路稳定性:直流有刷电机对电源电压的稳定性要求较高。
因此,在设计电源电路时,需要考虑采用稳压器或滤波电路来保证电源电压的稳定性,以免对电机的正常工作造成影响。
三、直流有刷电机电源电路的设计步骤1. 选择合适的电源电压和电流:根据直流有刷电机的额定电压和电流来选择合适的电源电压和电流。
2. 设计电源电路的稳压器:如果需要保证电源电压的稳定性,可以选择使用稳压器来实现。
稳压器可以通过对电源电压进行调节和稳定,确保直流有刷电机正常工作。
3. 设计电源电路的滤波电路:为了减小电源电压的纹波和噪声,可以设计滤波电路。
滤波电路可以通过对电源电压的滤波和去噪,提供一个稳定而干净的电源电压给直流有刷电机使用。
4. 设计电源电路的过流保护:为了保护直流有刷电机不被过大的电流损坏,可以设计过流保护电路。
过流保护电路可以监测电源电流,当电流超过一定阈值时,自动切断电源,以避免电机过载。
5. 设计电源电路的短路保护:为了防止直流有刷电机由于短路故障而受损,可以设计短路保护电路。
短路保护电路可以监测电机输出端的电流,当电流超过一定阈值时,自动切断电源,以避免电机损坏。
直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。
在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。
下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。
首先,设计一个电源电路。
直流稳压电源的核心是一个稳压器件,常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压,其优点是稳压性好,但效率较低。
开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压,其优点是效率较高,但稳压性较差。
根据自己的需求选择适合的稳压器件。
接下来,根据选定的稳压器件制作电路板。
首先,在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件,如滤波电容、限流电阻等。
然后,连接电路板上的各个元器件,使用焊锡将其固定在电路板上。
注意保持电路的紧凑和结构的稳定,防止元器件之间短路或松动。
接着,搭建电源电路的输入和输出端。
将输入端与市电或其他电源连接,确保输入电压和电流在稳定范围内。
将输出端与需要供电的设备连接,确保输出电压和电流符合设备的要求。
最后,进行电源的测试和调试。
将电源接通电源,通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流,确保其在稳定范围内。
根据需要,可以使用可调电阻来调节输出电压,以确保满足设备的电源要求。
需要注意的是,直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。
如需接通电源泄漏和短路保护装置,注意绝缘和接地,避免触电和设备损坏。
总之,设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件,设计电路图,制作电路板,搭建输入输出端,进行测试和调试。
通过这些步骤,一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。
在直流稳压电源设计和制作的过程中,还需要考虑一些其他要素,如过流保护、过压保护和温度保护等。
这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。
过流保护是指在输出端口控制电流的大小,防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。
常用的过流保护电路有两种:电阻式和电子式。
电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻,当电流超过设定值时,电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路,实现过流保护。
最新ATX电源用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解整理
用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)?494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V?它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路ATX电源的控制电路见图1?控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)?494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V?它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定?{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号?本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接?比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端?比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平?494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a?b?c?d来表示?其中a是死区时间比较器?因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路?两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候?因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路?为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a?从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚?A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路?死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了?494内部还有3个二输入端与门(用1?2?3表示)?两个二输入端与非门?反相器?T触发器等电路?与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平?反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出?与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合?T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次?如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平?比较器?与门?反相器?T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚?{11}脚输出的波形见图2?339是四比较器集成电路?按管脚的顺序把内部四个比较器设为A?B ?C ?D 比较器?494和339再配合其他电路,共同完成ATX电源的稳压,产生PW-OK信号及各种保护功能?过流保护过压保护一?产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约+5V),主机在获得此信号后才开始工作?接通电源时,要求PW-OK信号比±5V?±12V?+3.3V电源延迟数百毫秒才产生,关机时PW-OK信号应比直流电源先消失数百毫秒,以便主机先停止工作,硬盘的磁头回复到着陆区,以保护硬盘?ATX电源接通市电后,辅助电源立即工作?一方面输出+5VSB电源,同时向494的{12}脚提供十几伏到二十多伏的直流电源?494从{14}脚输出+5V基准电源,锯齿波振荡器也开始起振工作?若主机未开机,PS-ON信号为高电平,经R37使339的B比较器{6}脚亦为高电平,因电阻R37小于R44,{6}脚电平高于{7}脚电平,B比较器输出端{1}脚输出低电平,经D36的钳位作用,A比较器的反相端{4}脚亦为低电平,其电平低于同相端{5}脚的电平,输出端{2}脚呈高电平,经R41使494的{4}脚为高电平,故494内部的死区时间比较器a输出低电平,与门1也因此输出低电平并进而使与门2和与门3输出低电平,封锁了振荡器的输出,{8}脚?{11}脚无脉冲输出,ATX电源无±5V?±12V?+3.3V电源输出,主机处于待机状态?因+5V?+12V电源输出为零,经电阻R15?R16使494的{1}脚电平亦为零,494的c比较器的输出端{3}脚输出亦为零,经R48使339的{9}脚亦为零电平,故339的C比较器的输出端{14}脚为零电平?另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平?因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作?开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35?D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定?正常工作时,{5}脚电平低于{4}脚电平,{2}脚输出低电平,经R41送到494的{4}脚,使{4}脚的电平变为低电平,锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器b的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的宽度,则是由494的{1}脚的电平(也就是负载的大小)与{16}脚的电平来决定?PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大器放大后,从{8}?{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V ?±12V?+3.3V电源?此过程因C35的充电有数百毫秒的延时,但对主机开机并无影响?494的{1}脚从+5V?+12V 经取样电阻R15?R16得到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48使339的{9}脚得到高电平,其电平高于{8}脚电平,因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工作?关机时,主机内开关使PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出低电平,因二极管D34的钳位作用,{14}脚呈低电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈低电平,{13}脚输出低电平,即PW-OK信号呈低电平?在339的{1}脚为低电平时,经D36使{4}臆脚为低电平,{2}脚输出高电平,经R41传送到494的{4}脚,但因C35电位不能突变,经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平,从而封锁正负脉冲的输出,主机进入待机状态?上述的过程中,关机时C39和C35都要放电,但因放电时间常数不同,C39放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成低电平,满足了主机关机的需要?此外,关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间,也使PW-OK信号先于各电源回到低电平?二?稳压494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较好的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15?R16与+5V?+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高?当输出电压升高时(无论+5V或+12V),{1}脚电平高于{2}脚电平,c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄,输出电压回落到标准值,反之则促使振荡脉冲宽度增加,输出电压回升?由于494内的放大器增益很高,故稳压精度很好?从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法?如果输出电压偏低,可在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大?要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可以用增大R33或取下R69?R35来降低输出电压?三?过流保护过流保护的原理是基于负载愈大,Q3?Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54?R55并联电阻与R51?R56?R58等组成的分压电路送到494的{16}脚?随着负载的加重,{16}脚的电平也随之上升,当超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小?另外,从R56?R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚,当{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,终止±5V?±12V?+3.3V电源的输出,达到过流及短路保护的目的?需要说明的是:494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度,但不影响494的{4}脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V?±12V?+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过载或短路状态消失,494的{4}脚仍维持高电平,±5V与±12V?+3.3V电源仍不能输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可再次开机?四?过压保护过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样,经D37送到339的{5}脚?若+5V电源由于某种原因升高,339的{5}脚电平也会随之升高,当超过{4}脚电平时,{2}脚即送出高电平去494的{4}脚,封锁±5V?±12V? +3.3V电源的输出,达到过电压保护的目的?正常工作时,R17上的压降不大,Z02截止送到{5}脚的电压较低,若+5V电源的电压上升,使R17上的压降超过Z02的稳压值,Z02导通,+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上,促使其快速封锁494脉冲的输出,以保护电源五?欠压保护欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样,经R34和D37送到339的{5}脚?若因某种原因使输出电压过低时,-12V及-5V电压的负值也会随之减小,也就是电压值上升,经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升,339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚,从而封锁449脉冲的输出,实现欠压保护?二极管D32在导通时,其电压降与通过的电流基本无关,保持在0.6V~0.7V,于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端,提高了欠压保护的灵敏度?六?电源保护电路故障的维修从上面的叙述中可以了解到,各种保护电路最终都是通过控制339的{5}脚电平来控制494的{4}脚电平实现的?正常工作时,339的{5}脚电平低于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出低电平,使494的{4}脚呈低电平状态(约为0.25V)?若339的{5}脚电平高于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出高电平,于是494的{4}脚变为高电平,电源就进入了保护状态,终止各路电源的输出?因此ATX电源出了故障,若电源的整流?滤波?逆变以及辅助电源均完好,则要检查339的{4}?{5}脚的电平?若是{5}脚电平高于{4}脚的电平,表示电源进入了保护状态?下一步则找出是什么原因使电源进入了保护状态?可检查与339的{5}脚相连各支路另一端的电压是不是比{5}脚电压高,高出{5}脚电压的支路就是故障所在的支路?另外,也可以用断开与{5}脚相连的一个个支路,若是断开某一条支路后{5}脚的电平正常了,那么故障就出在这一条支路上?再沿着这条支路往下查,很快就可以把故障排除?下面通过两个实例来加以说明?1.一台SLPS-250ATXC电源的输出电压偏低?空载下,+5V电源的电压只有+1.8V,其他各路电压也按比例同样下降?电源是采用TL494及LM339集成电路的典型ATX电路?检查494的{4}脚电压为+2.6V?电路似乎处于保护状态?但保护状态时各路输出的电压均应为零,而现在却是正常电压的三分之一,令人费解?试着把494的第{4}脚接地,电源立即输出正常?{4}脚接地就正常工作,说明494并未损坏,问题可能出在339以及有关的电路?用万用表查339管脚的电压,当查到第{4}脚及{7}脚时,各路电源均正常了?甚至只用一条表笔去碰{7}脚或{4}脚,也可使电源恢复正常工作?这等于在{4}脚或{7}脚上加了一条“天线”,天线接收了外来信号电源就工作正常了!我试了试天线的长度,40厘米以下对电源不起作用,长度增加了,输出电压也随着增加,达到1米左右时,输出电压就正常了,494的{4}脚电压也恢复到0V?但电源要用“天线”才能工作,说明还有故障未找到?再检查339的{4}脚与{5}脚的电压,{5}脚电压为 2.4V,{4}脚的电压为 1.2V,输出端{2}脚的电压为 2.9V?(这部分电路见图3)?但是339的{2}脚高电位,必须由{5}脚电位高于{4}脚的电位时才能产生,那{5}脚最初的高电位是怎么来的?把与{5}脚相连的各支路断开试一试?在断开c支路以后,电源就正常了?沿着D2往下找,最后在+3.3V电源处对地接一个1000μF的电容时,电源就正常了?再检查+3.3V电源原来的滤波电容,发现已经失效?更换电容后494的{4}脚电压恢复正常,用表笔去碰触339的{4}脚或{7}脚也不起作用,问题得到了解决?为什么+3.3V电源的滤波电容失效会造成输出电压偏低?+3.3V电源在没有电容滤波时,输出的直流电源中含有很强的由逆变功率管输出的脉冲成分,通过D3及D2送到LM339的{5}脚,使{5}脚的电平高于{4}脚的电平,电源进入了保护状态?从+20V电源经R3?D1 ?R2和三个并联电阻到接地的支路中,三个电阻并联后的电阻值是 2.43kΩ,再略去其他支路的影响,可以估算出{5}脚的电压大约是 2.3V,因二极管D1的钳位作用,{2}脚输出电压只能在 2.9V左右,经R1送到TL494的{4}脚,减去电阻R1的降压,494的{4}脚电压就是 2.6V了?在此电压下,494会输出较窄的脉冲,于是在空载下,+5V电源有约 1.8V的电压输出?解决的办法可在d支路中串联一个47kΩ的电阻,并把R2由3.9kΩ换成100kΩ就行了?经这样处理后,不论是正常工作或是保护状态,各路电源的输出电压和各管脚的电压均正常了?而R2电阻的改动,也不会影响电源的过载保护性能?至此,电源的故障才完全得到了解决(爱好者手中若有SLPS-250ATXC 电源,可参考此例加一个47kΩ电阻以提高电源的保护性能)?为什么339的{4}脚加了天线会正常工作呢?这是{2}脚经D1反馈到{5}脚后,产生了轻微的高频寄生振荡?{4}脚或{7}脚接了天线以后,破坏了电路的振荡条件,使{4}脚的电压升高,当超过{5}脚的电压时,{2}脚送出0V的低电平信号到494的{4}脚,电源就工作正常了?同样,在D1支路中串联了47kΩ电阻后,增加了阻尼因数,破坏了电路的振荡条件,电源也就正常了?此时若取下+3.3V电源处新加的电解电容,通电后,电源会立即进入保护状态,各路电源都没有输出?2.一台新时代HY-ATX300电源,空载时输出电压正常,但不能带动负载?检查494各个管脚的电压,发现{12}脚的电压只有10V,这是造成不能带动负载的原因?在辅助电源逆变变压器T3的初级线圈1加上16.5V的高频电压,测得次级+5VSB挡线圈3的电压是0.9V,向494集成电路{12}脚供电线圈4的电压为 1.5V,约是+5VSB挡线圈电压的 1.7倍?电源的+5VSB电源是直接从线圈3经整流和滤波后得到,+5VSB电源的稳压则是借助WD431稳压集成电路和光电耦合器反馈回逆变三极管得到的,如图4所示?由此可以算出线圈4的电压为5×1.7=8.5V,因负载较轻,经电容滤波后的电压就是10V左右了?由此说明T3脉冲变压器线圈4的匝数少了?拆开T3变压器,得到各绕组的匝数为:初级2×110匝;反馈绕组10匝;+5VSB绕组12匝;绕组4的匝数是8匝?重新绕制绕组4,把匝数由原来的8匝增加到20匝,其余绕组的匝数不变?绕好后上机实验,494集成电路{12}脚的电压上升到17V,电源的输入功率可达130W,故障排除?从故障现象看,可能是工厂生产时将变压器装错了?。
《模拟电子技术》课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目可调直流稳压电源学生姓名专业班级电气工程及其自动化学号院(系)电气工程学院指导教师完成时间随着计算机、通信、工业自动化、家用电器以及电机电器等行业的发展,电源—电子线路的动力源也迅猛发展。
当今电源的设计潮流不仅表现在对电源更加准确的稳定度要求,还表现对便捷、使用寿命及节能等方面的要求。
电源技术是一门实践性很强的技术,是模拟电子技术和数字电子技术课程中的一个重点课程。
众所周知,电源是各种电器和电子设备工作的动力源泉,是各种电器和电子设备工作不可缺少的组成部分,就像人不能离开心脏一样。
可调直流稳压电源的应用是非常广泛的,直流稳压电源的控制芯片采用的是目前较成熟的进口元件,功率部件是采用目前国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源的设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
本课程设计为可调直流稳压电源,通常,在许多参考书上都有类似的电路设计图,在我们需要用时经常面临一个选择的问题,并且在具体操作过程中也总会遇到许多问题而且这些问题在书上又不能找到具体的解决方法。
此外,大多部分参考书上所提供的电路图的实物结果都是理想情况下的,并且有些元器件在现实生活中又买不到,还有些电路看似简单,但是实际操作时会发现有很多你没有考虑到的问题,这个课程设计是我构思了两个星期才把仿真图画出来的,把课本上理论知识与实践结合起来、融会贯通,综合掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养创新能力和创新思维。
摘要 (1)1 课程设计的目的 (2)2 课程设计的任务与要求 (2)2.1 课程设计的任务 (2)2.2 课程设计的要求 (2)3 设计方案和论证 (3)4 电路工作原理及其说明 (6)电路工作原理 (6)单元电路的设计(计算与说明) (8)5 硬件的制作与调试 (15)焊接实物图 (15)焊接过程出现的问题 (16)调试 (17)6 Multisim仿真 (17)仿真软件的介绍 (18)6.2 电路仿真分析和图示 (18)电子产品的调试结果与分析 (21)7 总结 (22)参考文献 (25)附录1:总体电路原理图 (26)附录2:实物图 (27)附录3:元器件清单 (29)摘要可调直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
直流变换器课程设计
直流变换器课程设计建筑电气与智能化专业《电力电子技术》课程设计课题课题直流变换器的设计班级学号姓名设计时间指导教师盐城工学院电气工程学院2014年1月6日目录第一章.设计概要1.1 技术参数1.2 设计要求第二章.电路基本概述第三章. 电力总体设计方案第一章.设计概要1.1 技术参数:输入直流电压V in=42V,输出电压V o=12V,输出电流I o=3A,最大输出纹波电压50mV,工作频率f=100kHz。
1.2 设计要求:(1)设计主电路,建议主电路为:采用BUCK变换器,大电容滤波,主功率管用MOSFET;(2)选择主电路所有图列元件,并给出清单;(3)设计MOSFET驱动电路及控制电路;(4)绘制装置总体电路原理图,绘制:MOSFET驱动电压、BUCK电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形(波形汇总绘制,注意对应关系);(5)编制设计说明书、设计小结。
第二章.电路基本概述直流斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直接直流-直流变换器(DC/DC Converter)。
直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,输入与输出不之间不隔离。
直流斩波电路的种类较多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
Buck电路作为一种最基本的DC/ DC 拓扑,结构比较简单,输出电压小于输入电压,广泛用于各种电源产品中。
根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路可以分为脉冲宽度调试、频率调制和混合型三种控制方式,Buck 电路的研究对电子产品的发展有着重要的意义。
MOSFET特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告采用双PWM控制的风力发电并网变流器时间:2011年6月目录摘要 (3)第0章绪论 (4)0.1.课程设计要求 (4)0.2.风力发电并网系统简介 (4)0.3.课程设计流程 (5)第1章主电路选型 (6)1.1整流电路选型 (7)1.2后级变换电路选型 (8)第2章主电路有源器件参数计算 (11)2.1主电路开关器件选择 (11)2.1.1智能功率模块 MIG50Q201H 简介 (11)第3章主电路无源器件参数计算 (14)3.1直流电压的确定 (14)3.2交流侧电感的选择 (14)3.3直流侧稳压电容选择 (15)第4章有源电路的驱动、保护原理设计 (16)4.1有源IPM驱动电路设计 (16)4.2IPM 驱动电路设计 (18)4.3保护电路设计 (19)第5章控制、检测电路原理设计 (21)5.1控制电路设计 (21)5.1.1基于TMS320F2812 控制电路的设计 (21)5.1.2TMS320F2812 的主要特点 (22)5.1.3基于TMS320F2812 的控制电路板的设计 (23)5.2信号检测电路设计 (25)5.2.1电网电压相位过零点检测电路 (25)5.2.2直流母线电压检测 (26)5.2.3电流检测电路 (28)第6章散热设计 (30)6.1散热基础设计 (30)6.2IGBT散热计算 (32)第7章仿真 (33)7.1设计技术参数及要求 (33)7.2系统仿真设计 (33)7.3仿真结果 (34)第8章参考文献 (37)摘要随着全球能源危机和环境污染的日益严重,风能和太阳能作为当前最理想的绿色能源越来越受到各国的重视。
但是由于风力发电的波动性和分散性,如果直接并入电网会对电网产生冲击,所以必须使风力发电的输出电压稳定在一定的电压和频率值之后才能并入电网,实现柔性并网。
解决这一问题的核心就是风力发电并网变流器。
在本次课程设计中,我们组设计了双PWM脉宽调制技术控制的并网变流器。
西安建筑科技大学电子线路课程设计直流稳压电源18v
西安建筑科技大学电子线路课程设计直流稳压电源18v一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电力电子电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务本次的设计的任务是设计一个装置的输入电源为单相U_L=220V工频交流电源,输出直流电压0~100V,输出电流10A,L_B=1mH。
三、设计内容电路主回路由整流电路、稳压电路两部分组成,其中整流电路由单相不可控整流电路、电容滤波电路组成,稳压电路由BUCK降压电路、电容滤波电路、MOSFET触发电路、MOSFET保护电路组成。
3.1整流电路的比较与选择方案一:单相全桥可控整流电路,由可关断器件组成,可使输入电压可控,输入谐波很低,输出电压值不仅取决于交流输入电压,调整可关断器件导通角也可以控制输出电压。
方案二:单相不可控整流电路,其由二极管组成桥式整流电路,因二极管正向导通反相截止,其正半周与负半周通路不同,导致负载电压、电流的方向不变,输出脉动直流电,输出电压值取决于交流输入电压。
经比较,由于不可控整流电路整流电压脉动小,波形平稳;而可控整流需要控制器件,压降损耗大,结构较为复杂,可靠性较单相不可控整流电路而言更低。
故采用方案二,使用不可控整流中的桥式整流电路实现AC-DC的转化。
3.2触发电路的比较与选择方案一:多谐振荡电路,由555定时器外接电阻R1、R2和电容C组成,该电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使U_c逐渐升高,升到2VCC/3时,U_o跳变到低电平,放电端D导通,这时电容器C通过电阻R2和D端放电,使C下降,降到VCC/3时,U_o跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。
如此循环,振荡不停,电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲信号。
直流PWM调速系统课设
(一)任务书1 性能指标稳态指标:系统无静差动态指标:σi<=5%;空载起动到额定转速时σn<=10% 。
2 给定电机及系统参数P N=220W,U N=48V,I N=3.7A,λ=2,n N=200r/min,R a=6.5欧姆电枢回路总电阻R =8欧姆电枢回路总电感L =120mH电机飞轮惯量GD2=1.29 Nm23 设计步骤及说明书要求①画出系统结构图,并简要说明工作原理②根据给定电机参数,设计整流变压器,并计算变压器容量及副边电压值;选择整流二极管及开关管的参数,并确定过流、过压保护元件参数。
③分析PWM变换器,脉宽调制器(UPW)及逻辑延时(DLD)工作原理。
④设计ACR、ASR并满足给定性能指标要求。
⑤完成说明书,对构成系统的各环节分析时,应先画出本环节原理图,对照分析。
⑥打印说明书(B5),打印电气原理图(A2)。
并交软盘(一组)一张。
目录(二) 实验设计方法及其步骤一、 概述该系统是运用H 型双极模式PWM 控制的原理,采用电流速度双闭环控制方式,设计的一个基于PWM 控制的直流电机控制系统,并设计了软启动电路和完善的保护电路,确保直流电机控制系统准确、可靠地运行。
在主电路设计上,三相交流电经整流电路整流、电容滤波,再由4个IGBT 组成的H 型双极模式转换电路进行调压控制电机速度。
在控制电路中,采用双闭环控制系统,内环是电流环,外环是速度环。
电流检测采用根据磁场补偿原理制成的新型霍尔效应电流互感器—LEM 模块[1].,电流环调节器采用PI 调节,电流调节器输出控制脉冲宽度调制电路产生PWM 波,再通过脉冲分配电路和驱动电路控制IGBT 实现功率变换。
速度检测采用直流测速发电机,其结构简单可靠,准确度高。
为使整个系统能正常安全地运行,设计了过流、过载、过压、欠压保护电路,另外还有过压吸收电路。
确保了系统可靠运行。
二、 系统结构框图及工作原理2.1 系统结构框图如下:双闭环脉宽调速系统的原理框图如图2-1所示。
模拟电子课程设计--直流稳压电源的课程设计报告_3
模拟电子课程设计题目名称:直流稳压电源的设计姓名:方淼学号:班级:08电信2班铜陵学院电气系2010年6月目录1.绪论 (3)2.电路工作原理分析、方案论证和确定 (4)2.1设计主要性能指标 (4)2.2设计方案选择 (4)2.3方案确定 (5)3.单元电路原理 (5)3.1电源变压器 (5)3.2整流电路 (6)3.3滤波电路 (8)3.4稳压电路 (9)4.参数计算及器件选择 (10)4.1集成稳压器的选择 (10)4.2整流二极管及滤波电容的选择 (11)5.调试 (11)5.1PSpice仿真分析 (11)6.课程设计心得体会 (12)附录整体电路图 (13)1绪论在本学期开设的《模拟电子技术基础》第十章中,我们学习了直流稳压电源,通过学习我们了解到,在电子线路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
小功率稳压电源是由(图1-1)电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。
图1-1 集成直流稳压电源结构图其中,交流电网220V的电压通过电源变压器将变为我们需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。
但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。
因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,保证输出的直流电压稳定。
此次集成直流电源的课程设计,要求输出±5 、±12V以及±9V的电压,全部过程(从构思设计到实物制作及性能调试)都将由我们自行完成,这就需要我们不仅熟悉了解课本上的知识,还要学会将理论知识应用到我们的实践中,并学会利用书籍资料来帮助自己。
因此,动手参与设计直流稳压电源能巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,为以后的专业学习打下坚实的基础。
除此之外,通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
直流稳压电源课程设计任务书
直流稳压电源课程设计任务书一、设计任务及要求1.设计任务设计一直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6-9V;(2)输出纹波电压不大于5mv,稳压系数<=0.01;(3)具有短路保护功能;(4)最大输出电流为:Imax=0.8A2.要求通过设计学会;(1)如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块;(2)合理选择电路结构,并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图;(3)短路保护实现方法(4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法(5)撰写设计报告。
3.设计注意:(1)电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计;(2)完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图;(3)撰写设计报告要符合下列格式并按时上交,逾期将延与下届。
二、书写要求三、上交时间要求上交书面及电子稿发至邮箱:wanhua@撰写设计报告格式:(仅供参考,不要全部抄龚)见附录一集成直流稳压电源的设计与制作姓名1 绪言随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成器件。
由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。
集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。
对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压器。
而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用最为广泛。
2 设计要求1.初始条件:(1)集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片,性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。
(2)电源变压器为双15V/25W。
(3)其参考电路之一如图1所示图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图2.主要性能指标:(1)输出电压Vo:±1.25 - ±12V连续可调。
(2)最大输出电流Iomax=800mA(3)纹波电压ΔVop-p≤5mV(4)稳压系数Sv≥3X10-33.设计要求:(1)依据已知设计条件确定电路形式。
开关电源常用保护电路-过热、过流、过压以及软启动保护电路
1引言随着科学技术的发展,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,因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用,并相继进入各种电子、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直流开关电源。
同时随着许多高新技术,包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展,开关电源技术在不断地创新,这为直流开关电源提供了广泛的发展空间。
但是由于开关电源中控制电路比较复杂,晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差,在使用过程中给用户带来很大不便。
为了保护开关电源自身和负载的安全,根据了直流开关电源的原理和特点,设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。
2、开关电源的原理及特点2、1工作原理直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。
功率转换部分是开关电源的核心,它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。
它主要由开关三极管和高频变压器组成。
图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图,它是由全波整流器,开关管V,激励信号,续流二极管Vp,储能电感和滤波电容C组成。
实际上,直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。
2、2特点为了适应用户的需求,国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是通过改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能,同时SMT 技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。
因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。
直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰,适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。
由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高,3、直流开关电源的保护基于直流开关电源的特点和实际的电气状况,为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,本文根据不同的情况设计了多种保护电路。
可调直流稳压电源的设计
题目名称可调直流稳压电源的设计学生学部(系)机械电气学部电气工程系专业班级姓名学号一、课程设计(论文)的内容本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在1.5~12V可调。
二、课程设计(论文)的要求与数据1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出电压可调:Uo=+1.5V~+12V②最大输出电流:Iomax=1.5A③输出电压变化量:ΔUo≤15mV④稳压系数:SV≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。
4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。
三、课程设计(论文)应完成的工作1.完成设计并制作一个连续可调直流稳压电源,绘出实用原理电路图。
2.完成课程设计报告的撰写四、课程设计(论文)进程安排序号设计(论文)各阶段内容地点起止日期1 资料收集图书馆2010.12.202 电路原理图绘制校内12.21-12.243 课程设计说明书撰写校内12.25-1.24 课程设计上交1-110 2011.1.3五、应收集的资料及主要参考文献[1] 王淑娟,蔡惟铮,模拟电子技术基础,高等教育出版社,2006[2] 王兆安,黄俊,电力电子技术,机械工业出版社,2010[3] 夏路易石宗义,电路原理图与电路板设计教程,北京希望电子出版社,2002[4] 康华光,电子技术基础,高等教育出版社,2007[5] 胡宴如,模拟电子技术,高等教育出版社发出任务书日期: 2010 年 12 月20日指导教师签名:计划完成日期: 2011年 1月2日教学单位责任人签章:目录一、设计任务与要求 (4)二、方案设计与论证 (4)三、单元电路设计与参数计算 (6)3.1选择集成三端稳压器 (7)3.2选择电源变压器 (8)3.3选用整流二极管和滤波电容 (9)3.4滤波电容................................................. (9)四、总原理图及元器件清单 (10)1.总原理图、PCB图 (10)2.元件清单 (10)五、参考文献 (11)摘要对本次课程设计,在设计思路上要有不框定和约束的思维,要以可以自己的创造性,有所发挥,并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。
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过压过流保护直流电源课程设计
景德镇陶瓷学院EDA课程训练设计报告
学院:景德镇陶瓷学院
姓名:张紫鳌
班级:10电子一班
学号:201010330119
设计题目:过流过压保护直接电源
指导老师:曹良足老师
2013年11月1日
一、题目:过流过压保护直流电源
二、任务:设计一直流电源,重点是过流保护。
三、要求:电源输出直流电压15-17V,额定输出电流300mA,设计保护电流300mA,即当电源输出电流超过300mA时,保护电路动作,断开电源与负载的连接。
四、设计摘要及整个方框图
设计摘要:
过压过流保护的方法主要是要这些措施:
A、熔断器保护,即通常用的保险丝,保险管,它是一种过流保护器件,将它串联在电源电路中,一旦当负载出现故障而使电源供电电流突然增大时,保险丝熔断,截断电源与负载的通路,达到保护电源和负载本身的目的。
B、自恢复保险保护,实际就是一种热敏电阻保护,它也是串接在电源电路中,是一种过流保护方法。
C、以继电器为主要器件的电子保护电路,继电器主开关接在电源主电路中,让控制电路控制继电器线圈而控制及电气主开关的通断。
D、以电源调整管为主要的电子保护电路,本项目所要介绍和实践的电路就是一个这样的保护电路,主要方法是让一个控制电路控制电源调整管的通断。
E、这种电路反应快,动作值界限确定,具有自恢复功能,是一种较理想的电源保护电路,缺点是电路相对复杂,成本高。
整个方框图:
五、单元单路设计及原理分析
整流滤波输出电压为16V 左右,降压变压器次级电压的选择,因为整流滤波输出电压的最大值等于变压器次级电压的1.414倍,所以可考虑选择变压器次级电压为12V ,这样,整流滤波输出电压的最大值等于17V 。
变压器的功率选择,因为电路输出额定电流300mA ,所以电路输出额定功率为17V*300mA=5W ,所以变压器功率为6—7W 就可以了。
整流二极管的耐压要求:高于17V 。
整流二极管的平均整流电流要求:大于300mA 。
这样,整流二极管采用常用的整流二极管IN4001(耐压而100V ,电变压器降
保护电路 电容过滤 二极管整调整三极
流1A)就足够达到要求了。
滤波电容的耐压要求:高于17V。
滤波电容的容量要求:C>(3—5)T/2/R,其中T为220V交流电周期为0.02秒,R为整流滤波电路负载电阻(可这样确定最小输出电压闭上最大输出电流15V/300mA=50Ω),C>(600uF—1000uF),取C 为1000uF/25V。
保护电路
上图所示为555定时器内部结构图,“2”“6”接一起通过电阻接电源VCC,通过电容器接地GND,电路刚接上电源时,电容C4无充电
电荷,“2”“6”为低电平,比较器C1输出高电平,比较器C2输出低电平,与非门G1输出低电平,G2输出高电平,泄流管T截止,因此调整管Q1无偏置电流而截止,这时电源通过R6对电容C4充电,“2”“6”电位升高,当电位升高到(2/3)VCC时,比较器C1输出低电平,与非门G1输出高电平,泄流管T导通,调整管Q1导通。
电源向负载供电。
这就是电路其实工作过程,时间有电阻R6和电容C4决定。
大约为R6*C4。
电路在正常工作条件下(无过流),检测电阻R5上电压较小,三极管Q2截止,555维持工作状态不变,泄流管T导通,调整管Q1导通。
电源向负载供电。
如果电路输出电流过大,这个电流通过R5,在R5上产生较大的电压,使Q2导通,电容C4通过Q2快速放电,使“2”“6”电位快速下降低于(1/3)VCC时,比较器C1输出高电平,比较器C2输出低电平,与非门G1输出低电平,G2输出高电平,泄流管T截止,因此调整管Q1无偏置电流而截止,断开电源与负载的连接,起到保护电路和负载的目的。
电路保护后,输出电流为0,Q2又截止,C4再次充电,当充电使得“2”“6”电位升高到(2/3)VCC时,比较器C1输出低电平,与非门G1输出高电平,泄流管T导通,调整管Q1导通,电源向负载供电。
但只要故障没有排除,电源又立即进入保护状态。
当电路出于保护状态时,与非门G1输出低电平,非门G3输出高电平,发光二极管D1亮,表示电路处于保状态。
六、整个电路原理图
图1、过流过压保护电路
正常工作时,Trl和Tr2均截止,555复位,555中的放电品体管导通,它从Tr3基极吸取电流,使Tr3处开饱和,电视污5-12V
便直接送主负载。
当负载吸取电流超过规定值时,Rsc压降增加,使Trl导通,555被触发,于是内部放电晶体管截止,跟着Tr3也截止,将电源与负载隔离,这时555处于单稳状夯,单稳时间一到,只要负载过流现象不排除,555又重新触发,Tr3继续将负载隔离。
若负载出现过压,别经R4. RS. D1后Tr2导通,也使555触发,Tr3这时也将负载隔离。
对于过流或过压,555③脚均将输出高电位,仲LED 发光,表示负载处于隔离状态。
由于Tr3或者处于饱和,或者处于截止,因止口只用一只功率晶体管便可工作。
七、布线图
仔细研究电路原理图,其重点是过流保护过程的分析与理解。
当电路工作原理问题弄清以后,计算确定电路中各电阻的阻值。
将其讨论过
程以及设计计算过程写入报告中。
若将保护电流改为500mA,请重新确定R5。
仔细研究印刷电路板,在本印刷电路板上将要装配的期间有:普通1/4W电阻器,瓷片电容器,整流二极管,发光二极管,三极管,集成块555。
输入和输出接口等等。
如图2、布线图
八、体会
在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。
在设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。
学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。
Protel DXP电子CAD画图线路软件之一,它是利用计算机来完成电子线路的仿真设计和印制路板的设计制作,主要包括原理图的绘制,印制电路板的设计和检测等,另外能迅速生成
各种报表和装配文件,为文件的采够,电路板的实际制作和装配提供了方便。