多路输出直流稳压电源设计
多路输出开关电源设计
多路输出开关电源设计安森美半导体公司的NCP1252是一款电流模式PWM控制器,它使用内部固定的定时器,可以不依赖于辅助电压来检测输出过载。
文章介绍了基于NCP1252芯片的多路输出开关电源设计,分析了开关电源的工作原理,给出了设计步骤。
该开关电源可提供软起动、短路保护、过流保护等功能,并将该电源成功用于某型雷达收发机,验证了分析、设计的有效性。
标签:NCP1252芯片;多路输出;开关电源Abstract:The ON Semiconductor’s NCP1252 is a current-mode PWM controller that uses internally fixed timers to detect output overload without relying on auxiliary voltages. This paper introduces the design of multi-output switching power supply based on NCP1252 chip,analyzes the working principle of switch power supply,and gives the design steps. The switching power supply can provide soft start,short circuit protection,over-current protection and so on. The power supply has been successfully used in a certain type of radar transceiver,which verifies the effectiveness of the analysis and design.Keywords:NCP1252 chip;multiplex output;switching power supply引言电源如同人的心脏,为各种电子设备提供电能,性能优劣直接影响到整个电子系统的稳定性。
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。
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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。
直流稳压电源
摘要开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM,电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率,系统的稳定性和动态特性也得以明显改善,特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。
信号源产生控制信号,该信号有它激或自激电路产生。
比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的幅值,、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,以达到稳定输出电压值的目的。
DC/DC变换器用以进行功率变换,它是开关电源的核心部分。
除此之外,开关电源还有辅助电路,包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。
开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。
这里重点介绍一下反激开关电源结构。
所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。
反激式则指当功率MOSFET 导通时,就将电能储存在高频变压器的初级绕组上,仅当MOSFET关断时,才向次级输送电能,由于开关频率高达100kHz,使得高频变压器能够快速存储、释放能量,经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。
这也是反激式电路的基本工作原理。
而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比,以达到稳压的目的。
稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。
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基于multisim的多路输出直流稳压电源设计
基于multisim的多路输出直流稳压电源设计【摘要】设计一种多路输出的直流稳压电源。
通过对220V电网电压进行降压、整流、滤波,并以三端可调和固定输出的集成稳压器稳压,得到多路电压输出。
设计中依据Multisim仿真,通过不断调试修改电路参数,取得了理想的设计效果。
该电源可以满足多种工作电压系统的需求,并在实际中得到很好地使用,具有很强的实用价值。
【关键词】Multisim仿真;稳压电源;多路输出1.引言在电子电路和电子设备中常常需要各种不同电压的直流电源,但有些电源只有某一固定电压输出,或有些电源体积偏大,给一些便携式电子产品及小型的电子系统使用带来不变,基于此本设计研究一种多输出便于携带的直流稳压电源,它将电网交流电变为各种需要的直流稳压电源。
为保证设计实现,电路基于Multisim仿真进行设计。
Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件,它具有较为详细的电路分析功能,可以设计、测试和演示各种电子电路。
2.设计任务及方案设计多路输出直流稳压电源,即输出±(1.25V~20V)任意可调电压;输出±12V电压;输出±5V电压。
设计的直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如图1所示。
其各部分主要完成的作用是:电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2;整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3;滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4;稳压电路清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。
图1 直流稳压电源框图3.单元电路设计3.1 变压器降压和整流电路220V交流电首先要降压,以得到合适的电压值,其降压和整流电路如图2所示。
根据设计任务,需要降压电路具有2路输出,电源变压器可选一次输入220V AC,二次输出2个绕组均为20V,其A点仿真波形如图3所示,图中两条曲线分别为输入交流电压波形和降压后的波形,A点相位与输入相同,B点相位与输入相反。
基于UC3842的多路输出型开关电源的设计实现
基于 U C 3 8 4 2的 多 路 输 出 型 开 关 电 源 的 设 计 实 现
王元月
( 绍 兴 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 学 院 ,浙 江 绍 兴 摘 要 3 1 2 0 0 0 )
为 了使 电 源具 有 更好 的使 用效 率和 稳 定 性 ,文 中设 计 了一 种 基 于 U C 3 8 4 2 的 多路 输 出型 开 关 电 源 系统 。 文
W ANG Yu a n y u e
( C o l l e g e o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,S h a o x i n g V o c a t i o n a l T e c h n i c l a C o l l e g e ,S h a o x i n g 3 1 2 0 0 0,C h i n a )
电 子
・电 路
a 叶技 2 0 1 5 年 第 2 8 卷 第 1 0 期
El e c t r o n i c S c i . &T e c h . /O c t . 1 5.2 0 1 5
d o i :1 0 . 1 6 1 8 0 / j . e n k i . i s s n l 0 0 7—7 8 2 0 . 2 0 1 5 . 1 0 . 0 3 7
c i e n c y a n d s t a b i l i t y .T h e r e a s o n s or f c h o o s i n g t h e c h i p s a n d t h e r e q u i r e me n t s a n d p r i n c i p l e s o f t h e ma i n mo d u l e s i n p o we r s u p p l y a r e a n ly a z e d .S i mu l a t i o n u s i n g s p e c i f i c s o f t wa r e s h o w t h a t t h e s wi t c h i s s t a b l e u n de r v a r i o u s p o we r o u t —
多路输出直流稳压电源的设计
多路输出直流稳压电源的设计
多路输出直流稳压电源的设计需要考虑以下几个方面:
1. 输出电压和电流要求:根据所需的输出电压和电流,选择合适的功率变压器和整流电路,以及稳压电路和输出电容等。
2. 稳压器的选择:可以选择线性稳压器或开关稳压器,线性稳压器的稳定性较好,但效率低,开关稳压器效率高,但稳定性较差。
3. 输出端口的总数和电流分配:根据需要,选择适合的输出端口,并确保电流分配均衡,以避免过载和电流不足等问题。
可以采用多级稳压电路或并联稳压电路来实现多路输出。
4. 过流保护和短路保护:可以添加过流保护和短路保护电路以保护设备和电源。
5. PCB设计:合理的PCB设计可以提高电源的稳定性和可靠性,并减少电子噪声和EMI噪声等问题。
6. 整体效果测试和调试:对电源进行整体测试和调试,以确保输出电压和电流符合要求,以及稳压器和保护电路的正常工作。
综上所述,设计多路输出直流稳压电源需要综合考虑各项因素,并采取相应的措施来提高电源的性能和稳定性。
多路输出直流稳压电源模块的设计与实现
Ke r s ACDc:e t e - l r o e-otg r n e-ot e r t t n mut o tu ywo d : / rci d t ; v r l eo d rv l g p oe i , l.u t i i f f e v a u a co " i p 制 ,现 有 的 电源 模 块 无 法 满 足 这 一 需 求 ;为 了解 决 这 一 问题 , 设计 了一 种 输 出 电压 可 控 的 直 流 电 源 模块 ,用 来 为测 试 设 备 提 供-1 4 2V、+ - 5V、+ 9V 和+ 直流 电压 信 号 输 出 ,同时 能 够 根据 控 制 信 6V
中图分 类号 :T 3 M9 0 文献标 识码 : A 文章编 号 :1 0 .8 22 11 10 6 。3 0 34 6 (0 11-0 20
De i n a d I p e e t to fM u t— u pu C we o ul sg n m l m n a i n o lio t t ・ D Po rM d e
ep r n n p l ainso sta ip w rmo ueh sg o e oma c, n c ivsteds n x ei t dapi t h w ths o e d l a o d r r n e a dahee h ei me a c o h t p f g
船 电技 术 l 电力系统
多路输 出直 流稳压 电源模 块 的设计 与实 现
张树 团 史贤俊 肖支 才
( 军航 空工程 学 院控制 工程 系 ,山东 2 4 0 ) 海 6 0 1 摘 要 :为 了满足某 测试 设备 对多种 直流 电源 的需求 ,设 计 了一种 能够输 出多 种直流 电压 的 ACDC 电源模 / 块 。该 电源模 块包含 滤波 整流 电路 、DC DC 电路 、过 欠压 保护 电路和 光耦 隔离 电路 等 ,介 绍 了部分 电路 的 / 工 作原 理和 实现方 法 ,并对 电源 模块 的过 欠压 保护 功 能和控 制直 流 电压输 出 的方法 进行 了详 细地 介绍 。试 验 结果表 明,该模 块具有 输 出电压稳 定 、精确度 高 、可控 性好等 特 点 。 关键词 :A / C DC 滤波整 流 过欠 压保护 多路输 出
直流稳压电源的基本功能及使用注意事项
直流稳压电源的基本功能及使用注意事项一、直流稳压电源的基本功能直流稳压电源一般具有多路输出:比如提供一路固定输出为5V、2A;提供二路(A路、B路)可调输出为0~24V、0~1A。
可调输出一般都具有稳压、稳流两种工作方式,这两种工作方式随负载变化而进行自动转换,并由仪器前面板上的发光二极管显示出CV、CC方式,一般绿灯表示CV(稳压)、红灯表示CC(稳流)。
有些稳压电源还同时提供A路和B路串联工作和主从跟踪工作方式。
若A路是主路,B路是从路,在跟踪工作方式时,从路的输出电压随主路而变化,这对于需要对称双极性电源的场合较为适用。
若A、B二路串联工作时可输出0~48V、0~1A直流电源;在串联跟踪工作方式时,可输出0~±24V、0~1A直流电源。
二、使用注意事项1、根据所需要的电压,先调整“粗调”旋纽,再逐渐调整“细调”旋纽,要做到正确配合。
例如需要输出12V电压时,需将“粗调”旋纽置在15V档,再调整“细调”旋纽调置12V,而“粗调”旋纽不应置在10V档。
否则,最大输出电压达不到12V。
2、调整到所需要的电压后,再接入负载。
3、在使用过程中,如果需要变换“粗调”档时,应先断开负载,待输出电压调到所需要的值后,再接入负载。
4、在使用过程中,因负载短路或过载引起保护时,应首先断开负载,然后按动“复原”按钮,也可重新开启电源,电压即可恢复正常工作,待排除故障后再接入负载。
5、将额定电流不等的各路电源串联使用时,输出电流为其中额定值最小一路的额定值。
6、每路电源有一个表头,在A/V不同状态时,分别指示本路的输出电流或者输出电压。
通常放在电压指示状态。
7、每路都有红、黑两个输出端子,红端子表示“+”,黑端子表示“-”,面板中间带有接“大地”符号的黑端子,表示该端子接机壳,与每一路输出没有电气联系,仅作为安全线使用。
经常有人想当然的认为“大地”符号表示接地,“+”“-”表示正负两路电源输出去给双电源运放供电。
多路输出直流稳压电源
模拟电子技术基础课程设计(论文)多路输出直流稳压电源院()名称电子与信息工程学院专业班级物联网141学号140408021学生姓名李孝明指导教师起止时间:2016.7.4 —2016.7.15I / 20课程设计(论文)任务及评语院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息工程课程设 计(论 文)题目任务要求: 多路输出直流稳压电源可将 220V/50Hz 交流电转换为多路直流稳压 电源。
主要由变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等组成。
变压 电路将电网电压转换成所需的电压;整流电路将交流电压变换成脉动的 直流;滤波电路去掉脉动直流电中含有的较大的纹波成分;稳压电路用 于保持输出电压稳定。
技术要求:1、输出直流电压 V o 5V , 12V , 15V 。
2、最大输出电流 I LM3、具有过流保护功能。
4、利用 Multisim (或 EWB )进行电路仿真与调试。
注:平时成绩占 20% ,答辩成绩占 20% ,论文成绩占 40% ,作品成绩 20% 。
II / 20学号李孝明 专业班级 物联网 141多路输出直流稳压电源( 论 文 ) 任 务500mA 。
平时成绩:答辩成绩:论文成绩:作品成绩:年月日 学生姓总成绩:指导教师签摘要直流电源是各种电器中必不可少的一部分,在现代科技中扮演者越来越重要的角色,任何电子产品都少不了电源,而大多数所需求的都是直流稳压电源,因此直流电源研发异常重要。
本文介绍了一种采用集成器件制作多路输出稳压电源的方法,直流稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流电路把交流电变为直流电。
经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计通过变压、整流、滤波、从而得到平滑的直流电压,但这样的电压随电网的波动,负载和温度的变化而变化。
因而在滤波之后还需接稳压电路保证输出稳定的直流电压,将220V 交流电变为稳定的直流电,本次设计主要使用了7815、7915、7805、7905、7812 和7912等三端集成稳压器件,实现输出± 5V、±12V 以及± 15V 直流电源。
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。
国睿安泰信科 多路直流稳压稳流电源 使用手册说明书
用户使用手册南京国睿安泰信科技股份有限公司公司专业生产开发南京国睿安泰信科技股份有限公司频谱分析仪示波器信号源网络分析仪射频实验箱射频微波器件地址:深圳市南山区西丽塘朗工业区栋电话()传真()网站://///多路直流稳压稳流电源目录1.简介┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈使用┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈前面板各开关旋钮的位置和功能┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈双路可调电源独立使用┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈13.33.l 33.1.143.1.2573.2.39┈┈┈┈技术参数┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈面板介绍┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈后面板说明┈┈┈┈┈┈使用方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈恒电压恒电流的特性┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈双路可调电源串联使用┈双路可调电源并联使用┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈注意事项┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.23.273.2.13.2.283.2.4104.11/2.2.2额定输出电流:见表一(连续可调)2.2.3电源效应:CV 0.01+3mV≤%CC 0.2+3mA≤%2.2.4负载效应:CV 0.≤01+3mV 3A %(Ⅰ≤)CC 0.2+3mA 3A ≤%(Ⅰ≤)CV 0.02+5mV >3A ≤%(Ⅰ)CC 0.2+5mA >3A ≤%(Ⅰ)2.2.5纹波与噪声:CV ≤1mVrms (Ⅰ≤3A 5Hz~1MHz ,)CC 3mArms 3A ≤(Ⅰ≤)CV 2mVrms >3A ≤(Ⅰ,5Hz~1MHz )CC 10mArms >3A ≤(Ⅰ)2.2.6保护:电流限制及极性反向保护2.2.7(12)电压电流显示精度:±%个字。
一种高精度的自激式多路输出稳压开关电源的设计
2 1 7月 2 0 0年 5日第 2 7卷第 4期
Tee o P we c n lg le m o rTeh oo y J 1 5 0 u.2 ,2 1 0,Vo.2 . 1 7No 4
文章编号: 0— 6 ( 1)4 06 3 1 9 642 00— 4— 0 3 0 0 0
Ke r s o r s p l o o o is efe ct t n s t h n d o r s p l ;h g wic i g fe u n y;d t - y wo d :p we u py t p l g e ;s l x i i wi i g mo e p we u p y - ao c i h s th n r q e c u y
Ab ta t s r c :A i h p e ii n s l e ct d s t h n d o r s p l t u t o t u a e n p o o e ,c mp r d h g - r c s ef x i wic i g mo e p we u p y wi m li u p th sb e r p s d o a e o e h —
c ce yl
0 引 言
开关 电源 是一种利 用开关 功率器 件并 通过功 率变 换技术 而制成 的直 流稳 压 电源 。它 具 有 体积 小 、 量 重 轻、 效率 高 、 电 网 电压 及 频 率 的变 化 适 应 性 强 的特 对 点 。开关 电源 又被称为 高效节 能 电源 ,内部 电路工 作
wi h r vo s mu t o t u wic i g mo ep we u p y h o o e t r s d r r l n wh c e fe ct t n c n t t e p e iu l — u p ts th n d o rs p l ,t ec mp n n sa eu e a ey,i i s l x i i o — h i h ao
多路输出反激式开关稳压电源
(二 〇 一 五 年 六 月本科毕业设计说明书 题 目:多路输出反激式开关稳压 电源的设计 学生姓名:xxxxx 学 院:电力学院 系 别:电力系 专 业:风能与动力工程 班 级:风能x x x x 指导教师:xxxx 副教授摘要开关电源是重要的动力之源。
尽管开关电源的电路可以千变万化,但器基本构成却大致相同。
开关电源的特点有体积小、质量轻、效率高、稳压范围宽等等。
凭借这些优点,很快代替了传统的线性稳压电源,并且在各种电子和电气产品中得到广泛应用,而众多开关电源中的反激式开关电源因为其所需元件少、拓扑结构简单、效率高等优点被广泛使用与多路输出、功率较小的电路当中。
本文设计主要基于TOPSwitch系列,通过EMI滤波、整流桥整流对220V 交流进行整流,光耦合反馈、TL431稳压配合TOPSwitch控制,变压器的降压,TOPSwith的PWM脉宽调制控制功能实现稳定输出,实现两路输出一路为15V,1A;另一路为5V,3A。
其中,TOPSwitch为核心,通过控制脉冲电压占空比控制反击式变换器的开通与关断,实现了电子设备对电源的要求,也抑制了对电网的干扰。
整个设计电路采用最新的,也较简单的电路设计,具有结构紧凑、开关平率高、性能可靠、输入电压范围宽、输出效率高等优点。
关键词:反激式变换器;开关电源;PWM控制AbstractSwitch regulated power supply is the most important energy source.Although the kinds of switch power supply have a lot,but they have the same basic after all.The advantages of switch power supply are smaller size,light weight,high efficiency and a wide range of voltage and so on. With so many advantages, the type switch take the place of the traditional switch rapidly, so it is abroad used into many electron and electric production.The most of the flyback switch power supply is widely used in circuit which is multiplexed output and less power,because of its simple structure and less demand for peripherals.This design is based on TOPSwich series, which relies on EMI filtration.The rectifier bridge rectifier on 220V AC.Optical coupling feedback. TL431 voltage regulator cooperation with TOPSwitch control.Reduction voltage of transfomer. The ability of PWM pulse width modulation control of TOPSwitch. It can make two output come ture.One is 15V;1A another is 5V;3A.The TOPSwitch is the center. It works by control off or on of the voltage duty ratio and the flyback converter. It make requirements of electronic equipment for source come true and inhibits grid interference,too.The whole circuit use newest and simplest design,which has characteristic is compact structure,high frequency,property reliable etc.Key words: Fiyback convert;Switch power ; PWM control目录第一章绪论 (1)1.1开关电源背景及意义 (1)1.2课题研究方案 (2)1.3论文主要做的工作 (2)第二章多路输出反激式开关电源介绍 (4)2.1 TOPSwitch200系列介绍 (4)2.2电源系统整体结构框图 (4)2.3反激式变换器的原理 (5)第三章多路输出反激式开关各级电路分析及设备选择 (7)3.1保护电路的选择 (7)3.2电源滤波器的计算与选择 (7)3.3整流桥的选择与计算 (8)3.4输入滤波电容的计算 (8)3.5钳位电路的选择 (9)3.6高频变压器的计算与选择 (10)3.7反馈电路的原理及结构 (14)3.8磁珠 (16)第四章实验结果分析 (17)第五章总结和展望 (19)参考文献 (20)附录 (21)谢辞 (22)第一章绪论1.1开关电源背景及意义今天是信息时代,电子技术迅速发展,开关电源也逐渐走上了时代的舞台,采用开关电源技术能够减小电源体积,提高功率密度和电源效率,节省大量的铜、铁等有色金属,当前实现中功率和小功率电源的方法就是使用反激是开关电源技术。
多路输出直流稳压电源的设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子科学与技术001班指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 多路输出直流稳压电源设计一、初始条件:可选元件:变压器/15W/±12V;整流二极管或整流桥若干,电容、电阻、电位器若干;根据需要选择若干三端集成稳压器;交流电源220V,或自备元器件。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表二、要求完成的主要任务:(1)设计任务根据技术要求和已知条件,完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。
(2)设计要求①要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出:±12V/1A,±5V/1A,一组可调正电压+3~+18V/1A。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
三、时间安排:1、2010年1月15日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。
2、2010年1月16日至2010年1月22日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。
3、2010年1月25日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (4)1绪论 (5)2设计内容及要求 (6)2.1 设计的目的及主要任务 (6)2.1.1 设计的目的 (6)2.1.2 设计的主要任务及性能指标 (6)2.2 设计思想 (6)3方案设定 (7)4单元电路 (8)4.1电源变压器 (8)4.2整流电路 (8)4.3滤波电路 (9)4.4稳压电路 (10)5参数计算及器件选择 (11)5.1集成稳压器的选择 (11)5.2电源变压器的选择 (11)5.3整流二极管及滤波电容的选择 (11)6电路图设计 (12)7课程设计心得体会 (13)8参考文献 (14)9元器件清单及相关参数 (15)10自我评价 (16)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。
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多路输出直流稳压电源设计课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 多路输出直流稳压电源设计初始条件:可选元件:变压器/15W/±12V;整流二极管或整流桥若干,电容、电阻、电位器若干;根据需要选择若干三端集成稳压器;交流电源220V,或自备元器件。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表要求完成的主要任务:(1)设计任务根据技术要求和已知条件,完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。
(2)设计要求①要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出:±12V/1A,±5V/1A,一组可调正电压+3~+18V/1A。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排:1、2007年1月12日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。
2、2007年1月13日至2007年1月19日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。
3、2007年1月19日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日课程设计教学检查记录表课程设计名称多路输出直流稳压电源设计设计周数 1 检查日期课程设计指导教师进行方式:集中□分散□.地点检查人目录课程设计任务书 (1)武汉理工大学课程设计教学检查记录表 (2)摘要 (4)1.绪论 (5)2 设计内容及要求 (6)2.1设计的初始条件及主要任务 (6)2.2设计思路 (6)3单元模块设计原理 (7)3.1电源变压器 (7)3.2整流电路 (7)3.3滤波电路 (8)3.4稳压电路 (8)3.5电源指示 (8)4元件参数选择 (10)4.1集成稳压器的选择: (10)4.2电源变压器的选择 (10)4.3集成整流桥及滤波电容的选择 (11)4.4分压电阻的选择 (11)5 硬件调试 (12)电路测试相关参数一览表 (12)6 整体电路图 (13)7 器件清单及仪器相关参数 (14)8 心得体会 (15)参考文献 (15)附录 (16)电子技术课程设计进度要求 (16)电子技术课程设计说明书与图纸要求 (16)信息工程学院课程设计评分表 (17)摘要本文介绍了一种采用集成稳压器制作多路输出直流稳压电源的方法,主要阐述如何运用集成稳压器,配合变压器、单向整流桥、滤波电容,完成规定任务的设计方法,重点叙述了整体设计的工作原理、相关元件的选定思路、电路具体调试过程三个部分。
本次课程设计的目的培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
培养学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力通过课程设计,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。
巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
关键词:直流滤波集成稳压器1.绪论很多电子设备,家用电器都需要直流电源供电,其中除了少量的低功耗、便携式的一起设备选用干电池供电外,绝大多数电子设备正常工作需要直流供电,而常用的电源——市电是220V或380V的交流电,因此需要把交流电变换成直流电。
1例如在我们学习的大多数集成运算放大器都需要加规定的直流偏置才能正常工作。
所以直流稳压电源对于我们的模电课程学习来说十分重要,一个稳定可靠的直流稳压电源是今后我们学习、设计其他电路的保证。
但是不同的电路对于直流电压值有着不同的需求,常见的有±12V、±5V等等不同的需求。
为了达到巩固课程知识目的的同时,能够做到学以致用,制作一些对于今后有实际意义的电路,我们选择±12V、±5V以及3—18V五组参数作为设计的电压输出参数值。
此次所要设计的电源要求的输出功率较小,为了简化电路并提高电路的稳定性,因此选择集成稳压器的设计思路。
三端固定输出集成稳压器是一种串联调整式稳压器。
它将全部电路集成在单块硅片上,整个集成稳压电路只有输入、输出和公共3个引出端,使用非常方便。
因其内部有过热、过流保护电路,因此它的性能优良,可靠性高。
又因这种稳压器具有体积小、使用方便、价格低廉等优点,所以得到广泛应用。
其代表产品有78xx正电压输出系列、79xx 负电压输出系列。
1可调输出的集成稳压器是在固定输出集成稳压器的基础上发展起来的,这种集成稳压器,在集成芯片的内部,输入电流几乎全部流到输出端,流到公共端的电流非常小,因此可以用少量的外部元件方便的组成精密可调的稳压电路,应用更为灵活。
典型可调输出集成稳压器芯片,正电源系列有LM117/217/317,负电源系列有LM137/237/337。
本设计中根据任务需要选择五种集成稳压器芯片:LM7812、LM7805、LM7912、LM7905、LM317。
22 设计内容及要求2.1设计的初始条件及主要任务2.1.1设计的初始条件可选元件:变压器/15W/±12V;整流二极管或整流桥若干,电容、电阻、电位器若干;根据需要选择若干三端集成稳压器;交流电源220V,或自备元器件。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表2.1.2设计任务要求要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出:±12V/1A,±5V/1A,一组可调正电压+3~+18V/1A。
2.2设计思路本设计主要分为变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路、电源指示五个部分。
变压电路:将交流电网220V的电压变味所需要的电压值。
整流电路:将交流电压变成脉动的直流电压。
滤波电路:由于经过整流的脉动直流电压还含有较大的纹波,因此需要设计滤波电路加以滤除。
稳压电路:在电网电压波动、负载和温度变化时,依然维持输出直流电压稳定。
电源指示;显示当前的电路通断情况,方便了解电源当前的工作状况。
3单元模块设计原理3.1电源变压器电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。
因为要最终通过78、79系列和LM317系列输出正向最大18V负向最大12V的电压,所以选择带有中间抽头的双12V变压器。
考虑到今后的功率需要,这次我选择了25W的变压器。
这样两个12V的输出分别给78、79系列使用,中间抽头作为固定电压输出部分的地线;而将两个12V的输出端加给LM317,即输出24V。
3.2 整流电路整流电路有半波整流电路与单相桥式整流电路。
半波整流电路的特点是输出电压波形为输入正弦波电源波形的正半周期,所以输出电压脉动很大,直流分量较小,整流效率较低。
图3-2-1 半波整流电路输入输出波形对比另一种是单向桥式全波整流电路。
如右图,四肢整流二极管D1~D4形成电桥。
在V2正半周。
电流从变压器副边线圈上端流出,只图3-2-2单向桥式全波整流电路经过D1流向RL,在由D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
电流通路用实线箭头表示。
同理在V2负半周时,D2、D4正向导通,D1、D3反偏截止。
在负载上产生上正下负的输出电压。
电流通路如图的虚线箭头表示。
3综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。
图3-2-3单向桥式全波整流电路输入输出波形对比3.3 滤波电路经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用,一般有电抗元件组成,如在电阻两端并联电容器C ,或在整流电路输入端与负载间串联电感器L ,以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。
4在这里选择用电容滤波,适合小电流负载。
3.4 稳压电路由于输出地直流电压会随着稳压电路的波动、负载和温度发生变化而变化,所以,为了维持输出直流电压稳定不变,还要加上稳压电路。
由于电源要求的输出功率较小,为了简化电路并提高电路的稳定性,因此选择集成稳压器。
集成稳压器在使用中普遍使用的是三端稳压器。
可以分为固定式和可调式,按正负的输出电压还可分为CW317、CW337、LM317、LM337。
其中317系列稳压器可以连续输出可调正电压,337系列则是可调负电压。
它们的可调范围为1.2~37V ,最大输出电流为1.5A 。
三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同,79的1端接地,2端接负的输入。
3端接输出。
3.5 电源指示发光二极管具有工作电压很低;工作电流很小,可靠性高,寿命长。
由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示图3-3-1几种不同的复式滤波电路图3-4-2 集成稳压器LM78xx 图3-4-1 集成稳压器LM317图3-4-3 集成稳压器LM79xx器。
4因此,我们电源指示部分将使用发光二极管来实现。
通过给它串联不同的分压电阻并联在变压器输出端以及各路稳压电路的输出端以显示其工作状况。
4元件参数选择4.1集成稳压器的选择:4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择输出电压固定的集成稳压器有正电源LM7800系列稳压器和负电源LM7900系列稳压器。
按LM7800系列输出电压可分为7805(+5V)、7806(+6V)、7809(+9V)、7812(+12V)、7815(+15V)、7818(+18V)、7824(+24V);按输出电流可分为78Lxx表示输出电流100mA、78Mxx 表示输出电流500mA、78xx表示输出电流1.5A。
负向集成稳压器与正向类似。
5由于此次要输出得电压为±12V、±5V,电流要求均为1A,固选择的芯片为LM7805、LM7812、LM7905、LM7912。
4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择可调输出的集成稳压器是在固定输出集成稳压器的基础上发展起来的,这种集成稳压器,在集成芯片的内部,输入电流几乎全部流到输出端,流到公共端的电流非常小,因此可以用少量的外部元件方便的组成精密可调的稳压电路,应用更为灵活。
正电源系列的基准电压为1.25V,可在1.25V~37V之间连续可调。
其内部设有过流、过电压保护和调整管安全工作区保护电路,使用安全可靠,性能比LM7800系列性能更加,而且它的输出电压输出电流均符合要求,所以此次的可调集成稳压器选择LM317。
4.2 电源变压器的选择Uomax+(Ui-Uomin)≤Ui≤Uomin+(Ui-Uo)max18V+3V≤Ui≤3V+40V21V≤Ui≤43VU2≥Uimin/1.1=21/1.1=19.09V取U2=20则P=20W,所以选取24V/25W的变压器即可。