开关稳压电源设计word文档
《开关电源设计》word版
开关电源设计技巧一：开关电源的基本工作原理1-1．几种基本类型的开关电源顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。
前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。
另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。
同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。
其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。
下面我们先对串联式、并联式、变压器式等三种最基本的开关电源工作原理进行简单介绍，其它种类的开关电源也将逐步进行详细分析。
1-2．串联式开关电源1-2-1．串联式开关电源的工作原理图1-1-a是串联式开关电源的最简单工作原理图，图1-1-a中Ui是开关电源的工作电压，即：直流输入电压；K是控制开关，R是负载。
当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton，幅度为Ui的脉冲电压Up；当控制开关K关断的时候，又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。
这样，控制开关K不停地“接通”和“关断”，在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压uo 。
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。
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。
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。
《开关稳压电源》
湖南工学院设计课题：开关稳压电源组员：刘功文杜志成刘品田班级：电气0801班设计指标：1.输出电压U可调范围：30～36V；2.最大的输出电流I：2A;max3.U从15v变到21v，电压调整率U S<2%24.I从0A变到2A，负载调整率：I S<5%(2U=18v);5.DC-DC变换器的效率 >70%（U=18v,0U=36v,0I=2A）;26.具有过流保护的功能，即继电器的动作电流为2.5A。
设计要求：1.DC-DC变换器的输出电压高于输入电压，因此需要一个升压斩波电路2.功能要求该开关稳压直流电源应具有输出电压同步可以调、键盘设定；过流保护，出现故障后能自动恢复正常，同时能具有输出电压，电流的测量与显示的功能3.对于各个模块必须要自制辅助电源来供电，而且效率不能太低。
输入和输出必须没有直接的电气隔离，而且输入端已有隔离变压器隔离，因此无直接的电气隔离电路。
方案讨论根据上述的要求，不难构建系统的整体框架图，220V 交流电压经过隔离、降压、整流、滤波后，得到比较稳定的直流电压，在经过DC-DC电路升压后再滤波得到比较平滑的直流输出电压，输出电压、电流经过检测元件、AD转换芯片进行采样，经过运算后就可以得到需要的PWM信号去驱动功率开关，当检测到电流到达到2.5A时，单片机发出命令前级处理电路的继电器，从而使供电中断，可靠的实现电路的安全。
综上所述，我们可以得到总的原理框图2、控制部分控制部分主要完成输出电压的键盘设计与步进，以及电压电流的液晶屏幕的显示，主要以单片机为控制中心开展工作，围绕单片机可以很容易地实现过流过压功能。
单片机控制方框图（4-1）所示。
图（2-1）单片机系统最小系统单片机可以选用51系列的单片机，通过AD将输入电压、输出电压和电流进行采样，单片机还完成对键盘的控制和液晶屏的显示功能。
输出电流的采样依靠串联在输出回路的采样电阻完成，为了减少损耗，采样电阻采用温度特性好的康铜丝绕制，阻值0.1欧姆左右，经差动放大器INA148送入A/D,计算处理得到负载回路的电流值。
(完整word版)基于Buck变换器的开关电源设计【适合做课程设计】
基于Buck变换器的开关电源设计摘要一个高可靠性的电源系统需要大功率宽电压输入范围的DC/DC变换，在充分考虑不同DC/DC变换器拓扑特点的基础上，选用Buck作为系统的电路拓扑.本文介绍了Buck电路的工作原理，对整个闭环结构进行设计与研究,并附以相关电路图表示。
并选择符合规范的元器件，计算产品的成本.关键词Buck拓扑；DC/DC；开关电源;MC34063第一章概述开关电源是利用现代电子电力技术控制功率器件(MOSFET、三极管等）的导通和关断时间来稳定输出电压的一种稳压电源，具有转换效率高，体积小,重量轻，控制精度高等优点。
1。
1基本要求输入直流9V-12V,输出5V，5W；开关振荡频率40KHz。
1.2方案设计采用MOSFET作为功率转换元件,MOSFET具有压降小，输入电阻高，动态特性好等特点。
控制方案采用集成电路MC34063单路PWM控制芯片，极大简化电路设计。
第二章开关电源输入与控制部分设计2。
1 开关电源工作原理开关电源是指调整管工作在开关方式，只有导通和截止两个状态，图2-1为工作过程。
基准电压为固定值,由于输入波动或负载变化导致输出电压减小，采样电压将减小，经过比较放大后，脉冲调制电路根据这个误差，提高占空比使输出电压增大.同理,当由于输入波动或负载变化导致输入电压增大时,脉冲调制电路降低占空比使输出电压减小，以此来控制输出电压的稳定。
图2-1 开关电源原理框图2。
2 Buck 调整器的基本工作方式Buck 调整器的基本电路如图2-2所示,晶体管Q1与直流输入电压dc V 串联，通过Q1的开通与关断，在V1处产生方波电压，采用恒频占空比可调的方式（PWM),在V1出产生方波电压，Q1导通时间为on T 。
Q1导通时V1点电压为dc V ，电流通过串接的电感L0流入输出端,Q1关断时，电感L0产生反电动势，使V1点电压迅速下降到0并变负，直至被D1钳位于—0。
8V 。
假设二极管导通压降为0,则V1点电压为矩形波，该方波电压平均值为T T V on dc /。
DC-DC开关电源设计(DOC)
DC-DC开关电源设计摘要开关稳压电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点日益得到广泛的应用。
目前，国内外开关稳压电源的发展的趋势是不断提高输出效率和输出功率。
要提高输出的效率，必须提高电源的开关频率。
这就对电路中其它器件的频率特性提出了更高的要求。
并且现在的开关调节模块大多都已经集成化，使用方便，有很高的线性和负载调节特性，转换效率高负载调整率低而且输出纹波小，这里我用lm2596开关调节器实现降压，用STC89S52为核心电路控制ADC0809模数转换对输出电压电流的监测，将监测到的数据显示在液晶LCD1602上，有过流保护功能，监测电路使用的电源由降压后转换提供。
关键字开关稳压电源开关调节器ADC0809 STC89S52 LCD1602一、设计要求和指标要求1.基本部分：1.输出可调电压5—15V，输出电流不小于1.5A,接入负载能长时间稳定工作；（15）2.DC/DC 转换效率不低于70%；（5）3.能够显示输出电压，电流，误差小于2%；（10）4. U=12V、Io 在0.1~1A 范围内变化，负载调整率SI≤2%;(10)5.输入电压24V，输出电压稳定12V，输出电流为1.5A 时输出纹波小于200mv；（10）2.发挥部分：1.输出可调电压为3—18V，输出电流达到2.5A 以上，接入负载能长时间稳定工作,进一步扩展电源输出功率；（5）2.能够显示输出电压，电流，误差小于0.5%；（10）3.Uo=12V 、Io 在0.1~2.5A 范围内变化，负载调整SI ≤0.5%;(5)4.输出电压稳定为12V，输出电流为2.5A 时，输出纹波小于50（10）5.输出电流为2.5A 进一步提升DC/DC 转换效率，使不低于85（10）6.具有输出过流保护功能，Io≥3.5A 时动作；且故障排除后够恢;(5)7.其他；（5）3、说明（1）输入电压由直流稳压电源提供，逆变电源全部电路均由UI供电，不得再使用其他电源；（2）负载调整率计算方法：Io=0.1A时输出电压为Uo1，Io=1A时输出电压Uo2，则负载调整率:（3）注意作品制作工艺，留出电流、电压测试端口。
毕业论文-小功率开关稳压电源设计【范本模板】
小功率开关稳压电源设计摘要随着电子设备的飞跃发展，电子系统的心脏——电源也得到了迅速的发展，并对其要求越来越高。
开关电源被誉为高效节能电源，它具有稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点，同时它在开关管上较少的能量损耗,使它与线性电源相比具有较高的效率，最高效率可达90％以上，从而使它在移动便携式设备中得到了广泛的应用，因此开展开关电源项目研究具有重要意义。
目前开关电源正向集成化、智能化的方向发展.高度集成、功能强大的单片开关电源代表着当今开关电源发展的主流方向。
本论文围绕当前流行的单片开关电源芯片进行了小功率开关电源的研究，设计出一种实用的单路输出精密通用式开关稳压电源，可用作半导体激光器驱动电源中的精密电压源。
该设计由五个模块电路构成:输入整流滤波、功率转换电路、高频变换器、输出整流滤波和控制电路。
该电源共使用3片集成线路：TOP249Y6端单片开关电源(IC1)、线性光耦合器PC817A(IC2）、可调式精密并联稳压器TL431（IC3）。
本论文中对该电源的滤波、整流、反馈、启动及保护电路等分别作了细致的研究工作，并通过反复试验取得了高频变压器设计宝贵经验,掌握了单片开关电源设计的核心技术。
关键词：单片开关电源，脉宽调制，高频变压器，纹波The Design of Low Power Switching Power SupplyAbstractWith the rapid development of electronic equipment, electronic system of the heart —the power has been rapid development and its increasingly high demand。
Known as energy efficient switching power supply，it has wide voltage range, power density than large，light weight，etc。
《稳压电源设计》word文档
稳压电源设计一、设计要求：设计一个稳压电源，输入220交流，输出电压V o=+3~+18V，最大I o=300mA（R L=60Ω），纹波电压ΔV op-p≤5mV，稳压系数S v≤3*10-3。
二、参考电路及参考资料《电子线路设计、实验、测试》P133LM317中文资料（见后附件）三、设计过程：根据性能指标确定电路主要元件参数（变压器，整流管，滤波电容，电位器RP1）（1）确定变压器的输出电压及功率（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上）V2= V ,P= W；（2）确定二极管的正向工作电流I F及反向击穿电压 V R M（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上）I F = A V R M= V。
（3）确定电容C（C1和C2）（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上）C= uf；（4）确定PR1的最小值和最大值PR1的最小值= Ω；PR1的最小值= Ω四、对自己设计的电路进行指标测试（1）输出电压的范围测量（调节RP1）（2）输出电压的纹波电压（用示波器测量，耦合方式为交流）（3）稳压系数测量。
（将输入交流电压从18V变到20V，看输出变化了多少）计算公式是S v=ΔV o/V o÷ΔV I/V I≈ΔV o÷ΔV I=ΔV o/2附：LM317中文资料LM117/LM317简介LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。
我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。
LM117/LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V，负载电流最大为1.5A。
它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
通常LM117/LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117/LM317 输入端的连线超过6 英寸（约 15 厘米）。
开关直流稳压电路的设计书
开关直流稳压电路的设计方案1 总体设计方案本设计所介绍的直流电压源为单相小功率电源，它可以将频率为50Hz、有效值为220V 的单相交流电压转化为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电压。
直流电源的输入为220V的电网电压，由于所需直流电压的数值和电网电压的有效值有很大的差别，因此需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转化为直流电压，即将正弦波电压转化为单一方向的脉动电压，可以通过半波整流电路和全波整流电路实现此功能。
但是它们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。
理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。
但是，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必会影响其滤波效果。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或负载变化时，其平均值也将随之变化。
稳压电路的功能是使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
2 各单元电路的分析与设计2.1 电源变压器由于设计中要求可以输出正、负稳定电压，则对于每一种需要固定输出的电压和可调电压，都必须由输出电压极性相反的两片集成稳压器实现。
而两芯片输入端需要分别加上极性相反的电压，所以在选择变压器时，有两种方案：方案一：选用两个变压器，然后把一个变压器的负极和另一个变压器的正极连接起来作为参考地（即电势为0）。
如图2.1.1所示。
方案二：选用一个带中间抽头的变压器，从中间抽头引出一条线作为参考地。
如图2.1.2所示。
方案比较：由于变压器的体积比较大，所以在电路中应尽量避免使用太多变压器，另外带中间抽头的变压器也非常常见，经分析选用方案二。
图2.1.1 带中间抽头的变压器图2.1.2 普通变压器2.2整流电路方案一：单相半波整流电路 1）工作原理单相半波整流电路是最简单的整流电路，设变压器的副边电压有效值为2U ，则其瞬时值t u ωsin 22=。
(完整word版)DCDC电源设计方案
上面所述的几种DCDC转换电路都属于串联反馈式稳压电路，在此种工作模式中集成稳压器中调整管工作在线性放大状态，因此当负载电流大时，损耗比较大，即转换效率不高。因此使用集成稳压器的电源电路功率都不会很大，一般只有2-3W，这种设计方案仅适合于小功率电源电路。
电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4部分组成。主电路采用单端反激式拓扑，它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的，该电路具有结构简单，效率高，输入电压范围宽等优点。
控制电路是整个开关电源的核心，控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制，即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842内部电流环，电压外环采用T L431和光耦PC817构成的外部误差放大器，误差电压直接送到UC3842的1脚。误差电压与电流比较器的同相输入端3脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较，从而调节输出端脉冲宽度。2脚接地。R4, C5是UC3842的定时元件，决定UC3842的工作频率，.当UC3842的1脚电压低于1 V时，输出端将关闭；当3脚上的电压高于1 V时，电流限幅电路将开始工作，UC3842的输出脉冲中断。开关管上波形出现"打嗝"现象，从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。
4.1固定输出三端稳压器
三端稳压器的通用产品有78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等档次。输出电流以78（或79）后面加字母来区分。L表示0.1A,M表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05表求5V 0.1A。典型应用电路如下：
开关型直流稳压电源参考word
电子课程设计开关型直流稳压电源摘要【摘要】本次设计的主要目的是实现一个开关电源，开关电源在日常生活中应用非常广泛，比如电视机、电脑、冰箱以及其他常用的电子产品都需要开关电源，如今是数字化时代，用单片机实现电子产品十分方便，所以在这次设计中使用了单片机实现。
在这次设计文档中，详细阐述了开关电源与线性电源的比较，方案论证，总体结构设计，并附以相关电路图表示，最后生成相关了PCB电路图。
【关键词】线性，半导体，开关，储能，转换，控制，滤波，分压一、开关电源方案设计开关电源是指调整管工作在开关方式，即导通和截止状态的稳压电源，缩写为SPS（Switching Power Supply）。
开关电源的核心部分是一个直流变换器。
利用直流变换器可以把一种直流电压变成极性、数值不同的多种直流电压。
图2.1所示电路的工作过程为：假设基准电压为5v，由于电网波动导致输入电压减小，那么输出电压也将会减少，此时，所采样的电压将减小，假设为4.9v，误差为0.1v，经过比较放大后，脉冲调制电路根据这个误差，提高占空比使输出电压增大，同理，当由于电网波动导致输出电压增大时，脉冲调制电路降低占空比使输出电压减小，以此来控制输出电压的稳定。
图2.1开关电源原理框图方案1方案1：单片机通过数模转换输出一个电压，用作电源的基准电压，电源可以通过键盘预置输出电压，单片机不加入反馈控制，电源仍要使用专门的PWM 控制芯片，工作过程为：当通过键盘预置电压时，单片机通过D/A芯片输出一个电压作为控制芯片的基准电压，这个基准电压可以使得控制芯片按照预置电压值，来输出控制脉冲，以输出期望输出电压。
方案2方案2：在方案1的基础上，单片机扩展模数转换器，不断的检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值的差值，调整后，通过D/A芯片输出一个基准电压，控制专门的PWM控制芯片，间接的控制电源工作。
方案3方案3：单片机扩展A/D转换器，不断检测输出端的电压，并根据电源输出电压与键盘控制，输出一个PWM脉冲，直接控制电源的工作。
开关稳压电源设计说明书
考试号：11开关稳压电源设计说明书学生姓名：刘慧学号：14122502243专业班级: 电子科学与技术12—1BF报告提交日期：2015-6—25湖南理工学院物电学院目录一、前言 (3)二、设计任务及要求 (4)1。
设计任务 (4)2．设计要求 (4)三、设计思路 (4)四、方案设计 (5)4.1开关器件的选择 (5)4.2参数的设定 (5)五、电路分析 (6)(一）基本组成 (6)5.1滤波电路 (6)5.2.电压保护电路 (6)5.3。
电压反馈电路 (7)(二）基本类型 (8)（1）串联型 (8)（2）并联型 (8)(3）脉冲变压器耦合(并联）型 (10)六、涉及调试及解决方案 (10)一、前言该电源以单端反激式DC—DC变换器为核心。
市电通过自耦式调压器，隔离变压器，整流滤波后产生直流电压,经DC—DC变换得到题目所需输出电压，实现了开关稳压电源的设计.DC—DC变换器采用脉宽调制器(PWM）UC3842，通过调节占空因数使得输出电压UO在30V～36V范围内可调；微控制器与键盘显示构成了控制显示模块，能对输出电压进行键盘设定和步进调整，并显示输出电压、电流的测量和数字显示功能，形成了良好的人机界面。
开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和调频试两种，实际应用中，而调宽式应用的较多，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(PWM）型.开关稳压电源具有效率高，输出功率大,输入电压变化范围宽，节约能耗等优点.开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开通时间和工作周期的比值即占空比来改变输出电压；通常有三种方式：脉冲宽度调制（PWM）,脉冲频率调制(PFM）和混合调制.PWM调制是指开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式，因为周期恒定，滤波电路的设计比较简单，也是应用能够最广泛的调制方式。
开关稳压电源的主要结构框架如图1—1所示，有隔离变压器产生一个15-18V的交流电压，在经过整流滤波电路，将交流电变成直流电，然后再经过DC—DC变换,由PWM的驱动电路去控制开关管的导通和截止，从而产生一个稳定的电压源,如图1—1所示;图1-1关键词:DC-DC变换器，脉宽调制器（PWM)二、设计任务及要求1. 设计任务设计一手机开关型电池充电器，满足:（1)开关电源型充电；(2）输入电压220V,输出直流电压自定；（3)恒流恒压；（4) 最大输出电流为：Imax＝1。
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编号：E甲09042007全国大学生电子设计竞赛题目E：《开关稳压电源》参赛学生：李泉泉、满中甜、董学峰指导教师：刘晓军、郑亚民、周强学校：山东大学威海分校院系：信息工程学院2007年9月6日开关稳压电源（E题）摘要该电源以单端反激式DC-DC变换器为核心。
市电通过自耦式调压器，隔离变压器，整流滤波后产生直流电压，经DC-DC变换得到题目所需输出电压，实现了开关稳压电源的设计。
DC-DC变换器采用脉宽调制器（PWM）UC3842，通过调节在30V～36V范围内可调；微控制器与键盘显示构成了占空因数使得输出电压UO控制显示模块，能对输出电压进行键盘设定和步进调整，并显示输出电压、电流的测量和数字显示功能，形成了良好的人机界面。
关键词：DC-DC变换器，脉宽调制器（PWM）1方案论证1.1DC-DC主回路拓扑适合本系统的DC-DC拓扑结构为单端反激式DC-DC变换器，利用UC3824芯片作为控制核心，该芯片抗电压波动能力强，并可使负载调整率得到明显改善，而且其频响特性好，稳定裕度大，过流限制特性好，具有过流保护和欠压锁定功能。
1.2控制方法及实现方案手动输出电压调节采用电位器改变取样回路的上下比电阻比值来改变输出电压，使其满足题目要求，该方案电路结构简单，实现方便。
键盘设定通过单片机改变模拟开关接通通道，选取取样回路的电阻节点位置，改变取样回路的上下比电阻比值来改变输出电压，实现发挥部分的键盘设定功能。
1.3提高效率的方法及实现方案在DC-DC变换器中，主要消耗功率的元件有主回路的开关管、续流二极管、储能电感等部件。
本设计中提高效率的措施主要有：通过增加电感线径减小电感阻值；采用低内阻的高效率MOSFET作为主回路的开关元件；采用高速低正相压降的肖特基二极管降低其功耗。
2电路设计与参数计算2.1电路整体设计本设计以DC-DC变换器为核心，辅以隔离变压、整流滤波、控制显示等功能模块，完成开关稳压电源各项功能（见图1 系统框图）。
UO RLU 1=220V AC U 2=18VAC隔离变压器DC-DC 变换器I O整流滤波U INI IN开关稳压电源图1 系统框图通过调节滑动变阻器改变占空比实现输出电压的变化，使其满足题目要求（见图2 电路原理图）。
图2 电路原理图2.2 主回路器件的选择及参数计算开关电路核心电路（见图3）。
图3开关电路核心电路控制 显示在主回路的器件选择中主要是电感和电容，其中电感的选择方法计算如下：各参数定义：Ioff：场效应管关闭时流经电感的电流Ion：场效应管导通时流经电感的电流Vin：经整流滤波后输出电压Vo：输出电压VL：电感两端电压T：开关周期Ton：一个周期内开关导通时间Toff：一个周期内开关关闭时间D：占空因数流经电感的电流表达式：i(t)=i(0)+∫VL/LdtMOSFET导通时流经电感的电流：iL =Ioff+∫VL/Ldt=Ioff+VL*t/LMOSFET关闭时流经电感的电流：iL =Ion-∫(Vo-Vin)/Ldt=Ion-(Vo-Vin)*t/L，则：I on =Ioff+Vin*Ton/L (1)I off =Ion-(Vo-Vin)*Toff/L (2)由(1)(2)两式可得：V o =Vin*T/(T-Ton)=Vin*1/(1-D)上式即为开关电路的输出电压与输入电压的关系。
在导通期间电路消耗的能量为：E on =∫P(t)dt=∫i(t)Vindt=∫(Ioff+Vin*t/L)Vindt= Pout*T，得:I off =(Pont*T-Vin2Ton2/2L)/Vin*Ton在开关电路的导通和关闭时期，电感的电流应是连续的，需满足：Ioff>=0则：L>=Vin 2Ton2/2PoutT=Vin2D2/2Poutf当D=1/2时，Vo=2Vin ,上式右边取最大值，此时：L>=Vo2/32Poutf题目要求：输入电压Vin 的范围是15V到21V,输出电压Vo的范围是30V到36V。
由于经整流滤波后电压会有所提高，一般满足：Vinmin=15*1.2V=18VVinmax=21*1.414-1.5=28VVomin=30VVomax=36V于是：D min =1-Vin/Vo=1-28/30=0.067D max =1-Vin/Vo=1-18/38=0.5，可知占空比要达到50%。
若取f=100kHz,Iomin =0.1A，则可计算出Lmin的取值可为0.1mH。
2.3控制电路设计与参数计算通过调节滑动变阻器改变占空比，实现输出电压的调节.为满足输出电压在30~36V可调，则R5、Rw、R6满足如下方程组V OMAX =VREF[1+(R6+RW)/(R5+R6+RW)]V OMIN =VREF[1+R6/(R5+R6+RW)]经计算可得R5=27KΩ,Rw=5KΩ,R6=2KΩ保护电路设计与参数计算TL3824芯片内部有一引脚Isense，外接电阻和电容，即可实现过电流和过电压保护功能。
根据TL3842的参数，Isense端的保护电压为1V，而流过MOSFET的峰值电流位3.8A，由此可计算出电流传感的电阻为：RS=1V/3.8A≈0.25Ω另外可取滤波回路的R =1KΩ C=0.1μF2.4数字设定及显示电路的设计使用单个微控制芯片AT89S52就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能，电路简单，使用方便，性能稳定。
其原理图如下所示。
本系统软件设计采用分任务模块式，分别为控制，键盘、显示模块完成赛题图2 软件流程图设计方法将七个等值的电阻串联起来，并用模拟开关分别与之相连，通过单片机控制模拟开关，即可调整脉冲的占空比，从而调整输出电压并实现电压的步进值为1。
把输出电压经分压后送到A/D,然后通过数码管显示其电压值。
测电流时只需在输出端接一个精密电阻，把电流值转化为电压值然后输到A/D转换器，通过数码管显示其电流值。
3测试方法与数据3.1测试方法测试输出电流电压时，采用最大阻值为20Ω的滑动变阻器（10A /200W）作为负载，在额定功率下，用数字万用表测量其电压电流值。
测试电压调整率时，通过调节自耦调压器使输入电压从15V变到21V，在额定负载下，测量输出电压的变化。
测试负载调整率时，在U2=18V的条件下，改变负载阻值使输出电流从0A变到2A，测量输出电压的变化。
测试输出噪声纹波电压峰-峰值时，在U2=18V,UO=36V,IO=2A条件下，利用模拟示波器观察输出波形。
测试DC-DC变换器的效率时，用数字万用表测量输入电压电流、输出电压电流，根据=P O/ P IN 即可算出DC-DC变换器的效率。
测试过流保护时，调节负载使输出电流达到 2.5A，用数字万用表测其输出电压。
3.2测试仪器测试使用的仪器设备如表1所示序号仪器名称型号、规格主要技术指标数量1模拟示波器GOS605150MHz 12函数发生器GFG-8016G2M Hz 13数字万用表FLUKE1114位13.3测试数据输出电流电压测试通过调节滑动变阻器可使输出电压在29.58V到36.80V之间变化，其测试数序号1234567电压（V）29.5831.0032.0033.0134.0035.0036.00电流（A）1.999 2.000 1.998 2.001 2.002 1.990 1.900输入电压15171921输出电压35.7035.9036.1036.30电压调整率=%10000.36⨯=1.4%，满足题目基本要求。
输出电流0.0000.500 1.000 1.500 2.000 2.500输出电压36.1036.0535.9535.9035.0010.00负载调整率=%1003600.3510.36⨯-=3.05%，满足题目基本要求。
输出噪声纹波电压峰-峰值测试把输出电压接到模拟示波器输入端，从输出波形大致可以看出输出噪声纹波=0.6V,满足题目基本要求。
电压峰-峰值UOPP，2O O满足题目基本要求。
护作用。
4测试结果分析4.1误差分析电阻在温度上升时阻值会变小，使计算结果产生偏差。
整个电路板由手工焊接完成，其余器件在单面板上完成布局和布线，无法避免线路之间与外界的电磁干扰，从而导致一定的误差。
4.2改进措施选用温度变化系数相对较小的电阻，减小计算结果产生的误差。
5参考文献[1] 黄智伟主编，王彦、陈文光、朱卫华编著《全国大学生电子设计竞赛训练教程》电子工业出版社。
[2] 童诗白、华成英主编。
《模拟电子技术基础》。
高等教育出版社，2001。
[3] 郑国川、李洪英编著。
《实用开关电源技术》。
福建科学技术出版社，2004。
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