低纹波直流稳压电源资料

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方案三:Cuk电路。该电路是根据Boost电路和Buck电路的组合进行研究变换后得到的一个电路。该电路只有一个开关,控制简单,导通比可大于0.5。在输入和输出之间由一电容传送能量,有利于减小体积,提高功率密度。相比Buck-Boost电路,该电路具备以下突出优点:电路输入、输出电流连续,没有脉动,纹波很小,不会造成较强的电磁干扰;输出电压稳定,纹波小;具有良好的调压特性,占空比在0~1之间变动时,变压比在零到正无穷之间变化;与带输入输出滤波器的Buck-Boost变换器、输入滤波器的Buck变换器、带输出滤波器的Boost变换器相比,元件较少,功能较强,无需另加辅助电源板,等优点。
关键词:直流稳压、采样、单片机
ripple dc regulated power supply is mainly design is divided into three parts: a switching module and feedback module, linear regulator and sampling module, the control system. Control system includes a liquid crystal display, keyboard input, single chip microcomputer. With the single chip processor as the core, in the single chip microcomputer for signal processing and control, with the need to display the value of the liquid crystal display (LCD), a switching module and feedback module by TL494, IR2110, AD820 modules and circuit, linear regulator and sampling module by LM358, MAX4173, AD623AN, ACS712 module circuit, this design can make the whole system is easy to meet the requirements of design.
Keywords: dc voltage regulator, sampling, single chip microcomputer
1
本系统主要由开关稳压模块及反馈模块、线性稳压及采样模块、控制系统三部分。,下面分别论证这3个模块的选择。
1.1
方案一:Buck-Boost电路。此电路由Buck变换器后串一个Boost变换器,经过等效简化而得,可以降压和升压。此电路特点是结构简单,控制方便;可实现升降压,但当增加流过电感等元件的电流时,元件会应电流过大,出现效率低和发热等问题。
综合以上三种方案,选择方案三。
LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。它在电路中应用于线性稳压模块。
AD820是一块精密、低功耗、FET输入运算放大器,可以采用5V至36V单电源或±2.5V至±18V双电源供电。
根据系统的要求及实际的运用,由上面的三个主要元件组成开关稳压模块及反馈模块,可以比较合理满足实验过程中所需要的实验条件。
1.2
方案一:低压差稳压电路
图1低压差稳压电路
采用PNP型功率管作调整管,并且不需要驱动管。可大大降低输入-输出压差。满载时输入-输出压差的典型值小于500mV,轻载时仅为10~50mV。但低压差线性稳压器有其不足之处,即所需的基极驱动电流及静态工作电流Id较大。满载时若PNP管的β值为15~20倍,则LDO的Id≈(5%~7%)Io。由它产生的功耗会限制稳压器效率的进一步提高,这在电池供电的低功耗系统中是不容忽视的问题。
鉴于上面分析,本设计选用方案三。
TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。
在功率变换装置中,根据主电路的结构,起功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。美国IR公司生产的IR2110驱动器,兼有光耦隔离和电磁隔离的优点是中小功率变换装置中驱动器的首选。
2014年全国大学生电子设计竞赛
H题低纹波直流稳压电源
【Байду номын сангаас科组】
2014年9月6日
摘要
本低纹波直流稳压电源主要设计共分三大部分:开关稳压模块及反馈模块、线性稳压及采样模块、控制系统。控制系统包括液晶显示、键盘输入、单片机。以单片机为核心,在单片机中进行信号的处理及控制,用液晶显示出需要显示的值,开关稳压模块及反馈模块由TL494、IR2110、AD820等模块及电路组成,线性稳压及采样模块由LM358、MAX4173、AD623AN、ACS712等模块电路组成,这样的设计可以使整个系统容易满足设计的要求。
方案二:准低压差集成稳压电路
图2准低压差集成稳压电路
它兼有普通集成稳压器驱动电流小、低压差集成稳压器输入-输出压差低的优点。但其容量可比低压差稳压电路用得小,对电容的等效串联电阻(ESR)要求较低。
方案三:超低压差稳压电路
图3超低压差稳压电路
采用P沟道功率场效应管MOSFET来代替PNP型功率管作为调整管,MOSFET本身还带保护二极管(VD)。P沟道MOSFET属于电压控制型器件,其栅极驱动电流板小,而通态电阻非常低,通态压降远低于双极性晶体管的饱和压降,这不仅能大大降低输入-输出压差,还能在微封装下输出更大的电流。
方案二:新型Buck-Boost电路。新颖的Buck-Boost电路-Boost-Interleaved Buck-Boost变换器(BoIBB)。此电路有两个独立控制的开关器件,可使电路分别工作在Buck模式和Boost模式。。这种拓扑不仅能实现升降压,而且可以减小开关压力,还可以限制浪涌电流的大小。但是该电路控制复杂,输入电流和输出电压波纹较大。
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