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直流开关电源的设计..

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《电力电子技术课程设计》

课程设计报告

设计题目直流开关电源的设计

学院

班级

姓名

学号

指导教师

日期

一、设计任务:

直流开关电源的设计

二、设计的主要技术指标及特点

电路指标参数

1、交流输入电压AC95~270V;

2、直流输出电压15V;

3、输出电流6A;

4、输出纹波电压≤;

5、输入电压在95~270V之间变化时,输出电压误差≤;

三、设计的具体要求

设计要求:

(1)设计主电路,建议主电路为:整流部分是桥式二极管整流,大电容滤波,DC/DC部分采用半桥变换器,主功率管用MOSFET;

(2)】

(3)选择主电路所有图列元件,并给出清单;

(4)设计MOSFET驱动电路及控制电路;

(5)绘制装置总体电路原理图及PCB设计图

(6)编制设计说明书、设计小结。

四、设计内容

(一)、总体设计思路及框图

设计总体思路

输入——EMC等滤波——整流(也就一般的AC/DC类似全桥整流模块)——DC/DC模块(全桥式DC—AC—高频变压器—高频滤波器—DC,)——输出。系统可以划分为变压器部分、整流滤波部分和DC-DC变换部

分,以及负载部分,其中整流滤波和DC-DC变换器构成开关稳压电源。整流电路是直流稳压电路电源的组成部分。整流电路输出波形中含有较多的纹波成分,所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。直流/直流转换电路,是整个开关稳压电源的核心部分。

开关稳压电源的基本原理框图如图1-1所示:

图1-1 开关稳压电源基本原理框图

(二)电路设计及原理分析

[

、基本原理

开关稳压电源包括输入电路、有源调整、功率转换、输出电路、控制电路、频率振荡发生器六部分电路。其中输入电路包含有低通滤波和整流环节。交流电压经桥式整流和低通滤波后得到未稳压的直流电压Vi,此电压送到有源调整电路进行功率因数校正,以提高功率因数,它的形式是保持输入电流与输入电压同相。功率转换是由电子开关和高频变压器来完成,它把高功率因数的直流电压变换成受到控制的符合设计要求的高频方波脉冲电压。输出电路用于将高频方波脉冲电压经整流滤波后变成直流电压输出。控制电路使输出电压经过分压采样后与电路的基准电压进行比较放大。而频率振荡发生器产生一种高频波段信号,该信号与控制信号叠加进行脉宽调制,达到脉冲宽度可调。其中高频电子开关是实现电能转换的主要单元,在一个周期内,电子开关的接通时间ton

与一个周期所占时间的比值叫做接通占空比D,D=ton/T。断开时间与周期T的比例称为断开占空比D’,D’=toff/T。接通占空比越大,负载上的电压越高,表明电子开关的接通时间越长,此时负载感应电压较高,工作频率也较高,能量传递速度也快,便于实现高频变压器的小型化。但是开关电源中的开关功率管、高频变压器、控制集成电路以及输入整流二极管的发热量高,损耗大。对于不同的变换器形式,所选用的占空比是不一样的。

单元电路设计

整流滤波电路

电子设备的电源线是电磁干扰(EMI)出入电子设备的一个重要途径,在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有IEC插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。交流输入220V时,整流采用桥式整流电路。如果将JTI跳线短连时,则适用于110V交流输入电压。由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。这可能造成整流桥和输入保险丝的损坏,也可能造成高频变压器磁芯饱和损坏功率器件,造成高压电解电容使用寿命降低等。所以在整流桥前加入由电阻R1和继电器K1组成的输入软启动电路。电路如图2-1所示:

图2-1 输入整流滤波电路

反激式变换器

`

根据电路的结构形式的不同,脉宽式变换器可分为:正激式、反激式、半桥式、全桥式、推挽式和阻塞式。所谓反激式是指变压器的初级极性与次级极性相反。反激式变换效率较高,线路简单,能多路输出。

当开关管VT截止时,变压器初级所积蓄的电能向次级传送,这时变压器的次级绕组下端为负,上端为正,二极管VD正向导通,导通电压经过电容C滤波后向负载RL供给电能。当变压器的初级储存的电能释放到一定程度后,电源电压Vin通过变压器的初级绕组N1向三极管VT的集电极充电,N1又开始储能。V1上升到一定程度后,三极管VT截止,又开始新一轮放电。在充电周期,变换器的输出电压为Vo=Vin *D*(N1/N2)。变换器电路如图2-2所示。

图2-2 变换器电路

MC33374

MC33374采用8引脚双列直插式封装(DIP-8)或五脚TO-220式封装管脚排列。内部结构主要包括九个部分:振荡器、并联调整器\误差放大器、脉宽调制比较器与脉宽调制触发器、电流极限比较器及功率开关管、启动电路、欠压锁定电路、过热保护电路和状态控制器。其各管脚功能说明如下,结构如图2-3所示:

管脚1(VCC):工作电源电压输入端。在启动芯片时,必须通过管脚5(D)给该管脚供给10V以下的工作电压。当VCC>(工作阀值电压)时,启动电路中的MOS场效应管立即关断,而功率开关管开始工作,从高频变压器次级线圈上即可获得正常输出电压,此时改由反馈给芯片供电。一旦电源发生过载或短路故障,致使VCC<(欠压阀值电压),功率开关管就关断,而共启动用的MOS场效应管则工作,芯片进入自启动工作模式。

管脚2(FB):反馈输入端。该端经内部15Ω电阻接误差放大器的反向输入端,能周期性的控制功率开关管的通断。反馈的上下阀值电压分别为,有1V的滞后电压。此端通常与VCC端连通,并且接反馈线圈的输出电压。显然,反馈电压值就就反映了开关电源输出电压的高低。反馈线圈的输出电压,经高频整流滤波后形成反馈输出电压,再通过光耦合器中的光敏三极管接反馈端。光耦合器的发射管接在取样电路中。反馈端经过R3,C5接地。C5具有三个作用:(1)启动电路定时电容;(2)兼做补偿电容,与R3 一起对反馈环路进行频率补偿;(3)作为工作电压VCC的旁路电容,在启动过程中对C5充电,建立VCC。

管脚3(GND):接地。该端是控制电路与功率开关管的公共地,给元件加装散热器时兼作为散热器的地端。

管脚4(state control input,SCI):状态控制输入端。它也是一个多功能的引出端,只需配少量的外围元器件,就能用多种方式来控制变换器的开关状态。它所具有的六种状态控制如下:(1)利用按键触发方式来选择工作模式或备用模式;(2)配微控制器进行关断操作;(3)给状态控制器配以低压保护电路,使之在工作模式装换过程种不会引起开关电源输出电压的波动;(4)利用数字信号进行控制;(5)配上电延时电路;(6)禁止对状态控制器进行操作。

管脚5(power switch drain,D):功率开关管漏极引出端。该端能直接驱动高频变压器的初级。此外,它还与内部启动用mos场效应管的

漏极相连。

图2-3 MC33374

反馈电路

反馈的基本类型又四种,即基本的反馈电路、改进型基本反馈电路、配稳压管的光电耦合反馈电路以及配TL431的精密光电耦合反馈电路。配TL431的精密光电耦合反馈电路在开关电源中应用最多,效果最好,稳压性能最佳。如图所示,用TL431代替稳压管构成外部误差放大器,对输出电压Vo做精细调整,组成精密开关电源,使电压调整率和负调整率均能达到%以下。

可调式精密电源稳压器TL431B构成了外部误差放大器,再与光耦合器MOC8103一起组成光耦反馈电路,反馈电压UFB加至MC33374的反馈端。其稳压原理是当输出电压U0发生波动时,经R5 R6 分压后得到的取样电压就与TL431B中的基准电压进行比较,产生外部误差电压Ur,再通过光耦合器使第二脚的反馈电流IFB产生相应的变化,并以此调节输出占空比,达到稳压的目的。考虑到高频变压器的初次级间耦合电容会造成供墨干扰,现利用C14加以滤除。C7为控制环路的补偿电容。R4为LED的限流电阻。反馈电路如图2-4所示。

}

图2-4 反馈电路

脉宽调制器

开关电源的控制方式主要包括脉宽调制,脉冲频率调制。脉冲频率调制是将脉冲宽度固定,通过调节工作频率来调节输出电压。交流输入电压经过整流滤波后变为脉动的直流电压,供给功率开关管作为动力电源。开关管的基极或场效应管的栅极由脉宽调制器的脉冲驱动。脉宽调制器由基准电压源,误差放大器,PWM比较器和锯齿波发生器组成,如图所示。开关电源的输出电压和基准电压进行比较,放大,然后将其差值送到脉冲调制器。脉冲调制的频率是不变的,当输出电压Vo下降时,与基准电压比较的差值增加,经放大后输入到PWM比较器,加宽了脉冲宽度。宽脉冲经开关晶体管功率放大后,驱动高频变压器,使变压器初级电压升高,然后耦合到次级,经过二极管整流和电容滤波后,输出电压上升,反之亦然。脉宽调制器电路如图2-5所示。

图2-5 脉宽调制器电路

(三)、电路相关计算

变压器参数的计算

#

输入电压为95~270V/50Hz;输出电压为为15V、输出电流为6A。N2是次级绕组,N3是反馈绕组。

(1)磁心大小的选择

输出功率:

Po=VS2*IS2+VS3*IS3

设VS3=8V,IS3=,占空比D=,效率为85%,则

Po=15*6+8*=94W

输入功率

Pi=Po/μ=94/=110W

]

根据输入功率选择EE30磁芯。

设工作频率为f=50KHz,则周期为T=1/f=20(μs)

(2)电子开关的接通时间ton

初级绕组开关晶体管VT1的最大导通时间对应于最低输入电压和最大负载。 ton=D*T =*20=10(μs ) (3)最低直流输入电压

当变换器在最低输入电压下满载工作时,计算它输入端的直流电压Vp 。对于单相交流电容滤波,直流电压不会超过交流输入有效值的倍,倍压整流系数倍,则Vp=95**=

选择工作时的磁通密度△Bac :输出功率与EE 磁芯尺寸的对照表可选用EE30,中心柱的有效面积为115mm 2,饱和磁通密度在100摄氏度时为360mT, 对于一般形状、材质的铁氧体磁芯,当工作在频率为50kHz 时,磁通密度为饱和值的65%。△Bac=360*=234(mT) (4)原边匝数

作用电压为一个方波,一个导通期间伏秒值与原边匝数的关系为

1N A B t V N e

ac on

P P =???=

式中Np 为原边匝数;Vp 为原边所加直流电压;ton 为导通时间;Ae 为铁芯有效面积(2mm )。

92115

234.010

65.247=??=

p N (匝)

(5)次级匝数

设肖特基二极管的管压降为, 电感L 的压降为,则初级绕组每伏匝数

n=Vp/Np=92=(伏/匝)

次级绕组匝数

>

N2=(15++/=6(匝)

(6)反馈绕组匝数

N3=8/≈3(匝)

取样电路的计算 R2的阻值:

@

Ω=?-=-=-27010

465.2155.23

2F O I V R

其中IF 是光电耦合器中发光二极管的电流在传输比CTR 为120%时的标称值。发光二极管的发光强度受输出电压的控制。 R3、R4的阻值的计算:

先固定R4为15K Ω,再计算R3的阻值,

A R V I FET b 4341067.110

155.2-?=?==

, , Ω=?-=-=

-K I V V R b FET O 751067.15

.2154

3 (四)、总结和体会

经过这一周的课程设计,我收获颇丰。这次做的课题是开关稳压电源,涉及到很多模拟电路方面的知识。经过这次设计,让我对模拟电路的知识又重新系统的温习了一遍,让我对模拟技术知识有了更深的理解。

在网上查了很多资料之后,对这个课题有了一些初步的认识。在确定了思路,设计出电路原理图以后,就要经过计算以确定各元件的参数。在这次设计中,另一个学习到的是使自己对protel 有进一步的学习,又

学会了protel中的一些使用方法,也使自己能够更加熟练的使用protel。

还有本次设计过程中得到了老师和同学的支持和帮助,在此表示感谢。

成绩

教师签名

批阅日期

附录

一、电路原理图

二、元件清单

元件名称元件参数及数量

电阻,75k,,270Ω,Ω,100Ω各一只

电容?

50pF,1uF,,,1000pF各一只;

极性电容1000uF2只,330uF,150uF,10uF,各一只

整流管MBR20100CT 1只

变压器一个,原边匝数92匝,次级绕组匝数6匝,反馈绕组匝数3匝稳压管P6KE200A 1只

二极管MUR160 2只

按钮开关1个

MC333741个

电感 1只

熔断器 1个

全桥1个

三、PCB设计图

开关电源设计与制作

《自动化专业综合课程设计2》 课程设计报告 题目:开关电源设计与制作 院(系):机电与自动化学院 专业班级:自动化0803 学生姓名:程杰 学号:20081184111 指导教师:雷丹 2011年11月14日至2011年12月2日 华中科技大学武昌分校制

目录 1.开关电源简介 (2) 1.1开关电源概述 (2) 1.2开关电源的分类 (3) 1.3开关电源特点 (4) 1.4开关电源的条件 (4) 1.5开关电源发展趋势 (4) 2.课程设计目的 (5) 3.课程设计题目描述和要求 (5) 4.课程设计报告内容 (5) 4.1开关电源基本结构 (5) 4.2系统总体电路框架 (6) 4.3变换电路的选择 (6) 4.4控制方案 (7) 4.5控制器的选择 (8) 4.5.1 C8051F020的内核 (8) 4.5.2片内存储器 (8) 4.5.312位模/数转换器 (9) 4.5.4 单片机初始化程序 (9) 4.6 输出采样电路 (10) 4.6.1 信号调节电路 (10) 4.6.2 信号的采样 (11) 4.6.3 ADC 的工作方式 (11) 4.6.4 ADC的程序 (12) 4.7 显示电路 (13) 4.7.1 显示方案 (13) 4.7.2 显示程序 (14) 5.总结 (16) 参考文献 (17)

1.开关电源简介 1.1开关电源概述 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。它运用功率变换器进行电能变换,经过变换电能,可以满足各种对参数的要求。这些变换包括交流到直流(AC-DC,即整流),直流到交流(DC-AC,即逆变),交流到交流(AC-AC,即变压),直流到直流(DC-DC)。广义地说,利用半导体功率器件作为开关,将一种电源形式转变为另一种电源形式的主电路都叫做开关变换器电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源(SwitchingPower Supply)。 将一种直流电压变换成另一种固定的或可调的直流电压的过程称为DC-DC交换完成这一变幻的电路称为DC-DC转换器。根据输入电路与输出电路的关系,DC-DC 转换器可分为非隔离式DC-DC转换器和隔离式DC-DC转换器。降压型DC-DC 开关电源属于非隔离式的。降压型DC-DC转换器主电路图如1: 图1 降压型DC-DC转换器主电路 其中,功率IGBT为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件。驱动VT导通时,负载电压Uo=Uin,负载电流Io按指数上升;控制VT关断时,二极管VD可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。负载电流经二极管VD续流,负载电压Uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常串联L值较大的电感。至一个周期T结束,在驱动VT导通,重复上一周期过程。当电路工作于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等。负载电压的平均值为:

开关电源课程设计报告

现代电源技术课程实践报告 院系:物理与电气工程学院 班级:电气自动化一班 姓名: 李向伟 学号: 111101007 指导老师:苗风东

一、设计要求 (1)输入电压:AC220±10%V (2)输出电压: 12V (3)输出功率:12W (4)开关频率: 80kHz 二、反激稳压电源的工作原理

图2-1 反激稳压电源的电路图 三、 反激电路主电路设计 (1)(1)Np Vdc Ton Vo Tr Nsm -=+ (3-1) 1. 反激变压器主电路工作原理 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM 模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM

模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计. 1)工作过程: S 开通后,VD 处于断态,W1绕组的电流线性增长,电感储能增加; S 关断后,W1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。 反激电路的工作模式: 反激电路的理想化波形 S u S i S i V D t o t o ff t t t t U i O O O O 反激电路原理图

开关电源设计与实现毕业设计(论文)

毕业论文(设计) 题目开关电源设计 英文题目switch source design

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

美的内部资料-QMN-J33[1].228-2009_电流检测电路设计指引

美的家用空调国内事业部设计规范规范编号:QMN-J33.228-2009 电流检测电路设计指引 (发布日期:2009-04-02) 1范围 本设计指引对电流检测电路的电路原理,各器件的参数计算选择,相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述。 本设计指引适用于美的家用空调国内事业部的电流检测电路的设计。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 QMN-J52.053 电流互感器(原标准号05.132) 3定义 无 4总述 在空调整机上,常用到电流互感器检测压缩机工作电流,下面根据常用电流检测电路介绍其工作原理及注意事项。 1

美的家用空调国内事业部设计规范规范编号:QMN-J33.228-2009 5电路原理 5.1电路原理图 5.2工作原理简介 在了解电路工作原理之前,首先简单介绍电流互感器CT1的工作原理。电流互感器实际是一个线性变压器。其输入电流(被检测电流)与输出电流跟它的内部线圈匝数成正比关系(均为交流电流量)。这样我们开始叙述电路的工作原理: 假如检测压缩机电流值为Ii,根据电流互感器固定的初级/次级线圈匝数比(常量)C,可确定输出电流(为交流)Io=Ii/C;在选取负载电阻R6(通常为1KΩ、1%)时,其阻值远远小于两分压电阻值。这样,R6的阻值约等于实际的负载电阻值。于是,R6两端的电压Uo=R6*Io=R6*Ii/C;(注:此为交流电压值)。 在经过整流二极管D10半波整流后(由于MCU 的A/D口所需输入电流很小,此处按严格的计算关系),二极管D10的负极与地之间的直流电压V1=1.414/2*Uo=0.707*R6*Ii/C;要减掉二极管上的压降约0.5V。 直流电压V1在分压电阻R14和R13上分压,得出该点的电压值V2=R13/(R13+R14)*V1=R13/(R13+R14)*(0.707*R6*Ii/C-0.5),这就是最终输入到芯片检测口的压缩机电流参数模拟量(该值仍需通过实验最终确定。电流互感器0057W对应不同分压电阻R14时输入到芯片检测口的电压参数表见附录)。 直流电压V2必须经过电解电容E6平滑波形,成为较平稳的电压模拟量输入到芯片A/D口。钳位二极管D9目的是确保输入到芯片口的模拟量不大于5V,以保证芯片的工作可靠性;电阻R12和电容C8滤除输入量的高频成分,减小其对MCU的影响。 5.3各元器件作用 电流互感器CT1——将要求检测的交流电流转化成电压信号(交流); 模拟负载电阻R6——主要是为CT1的磁场转化提供一个偏置电阻,保证CT1内部的转化磁场处 于非饱和状态; 2

300w开关电源设计(图纸)

TND313/D Rev 3, Sep-11 High-Efficiency 305 W ATX Reference Design Documentation Package ? 2011 ON Semiconductor.

Disclaimer: ON Semiconductor is providing this reference design documentation package “AS IS” and the recipient assumes all risk associated with the use and/or commercialization of this design package. No licenses to ON Semiconductor’s or any third party’s Intellectual Property is conveyed by the transfer of this documentation. This reference design documentation package is provided only to assist the customers in evaluation and feasibility assessment of the reference design. The design intent is to demonstrate that efficiencies beyond 80% are achievable cost effectively utilizing ON Semiconductor provided ICs and discrete components in conjunction with other inexpensive components. It is expected that users may make further refinements to meet specific performance goals.

开关直流升压电源(BOOST)设计

摘要 BOOST 电路,是一种DC-DC直流斩波电路,又称为升压型电路。它可以是输出电压比输入电压高。可以分为充电过程和放电过程。本次采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOOST 电路的工作特性。 关键词:斩波电路、BOOST电路、导通、充电、放电 BOOST circuit is a DC-DC DC chopper circuit, also known as the boost circuit. It can be the output voltage is higher than the input voltage. Can be divided into a process of charging and discharging processes. The matlab simulation analysis methods can be intuitive and detailed description of the the BOOST circuit from the start to reach a steady-state process of working, and various phenomena in depth analysis for us to really grasp the operating characteristics of the BOOST circuit. Keywords: chopper circuit, BOOST circuit is turned on, the charging and discharging

LED开关电源设计

《开关电源课程设计》 指导教师:熊春宇 姓名:李丽丽 学号:200701071235 电话:136664664296

LED照明驱动开关电源设计 (李丽丽,大庆师范学院物电学院07级电子信息工程专业)摘要:LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能.系应用于LED 照明驱动的开关电源电路。采用PWM自动调节实现恒流输出,稳压管过压锁定实现空载保护,电磁隔离和光隔离实现隔离输出。经过多次的运行与检测,实践证明该电路恒流输出稳定,发热量低。本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。可广泛适用于生活照明,商用照明。 关键词:LED驱动电源;发热低恒流;隔离低成本 Abstract:LED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting. Key words:Leds driving power;Fever is low;Constant flow;Isolation;Low cost 0概述 0.1选题的目的与意义: 全球能源紧张,提高电器的效率是行之有效的方法。照明用电占据全球21%的总用电量,如果能提高照明用的的效率,可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率,延长照明系统的寿命,并且是绿色无污染的?取代白炽灯,荧光灯,节能灯的第四代照明灯具是什么?业界给出的答案就是LED灯照明。LED照明每W流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯,此外LED灯珠寿命可长达十万小时,并且绿色无污染。LED照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的。LED照明应用上的限制在于LED有固定的正向压降,电流也有上限(工作电流是影响LED寿命的主要因素)。大功率白光LED上的正向压降一般为3-4V,不能直接使用市电驱动。因此一个和LED灯珠匹配的高效,环保,长寿命的电源是必须的,这正是这次选题的意义与目的所在。 0.2研究现状 开关电源的技术已经非常成熟,由于LED驱动的降压技术大部分采用开关电源。因此即使是LED驱动电源真正进入研究的时间不算长,却无碍其技术的成熟。LED驱动要求的技术特点是:寿命长,体积小(特别商用照明和家用照明,最好可以内嵌到灯头)。 众所周知,绝大部分开关电源都需要一个输出滤波的电解电容,即使高品质的电解电容,工作在100摄氏度左右,寿命也只有1Wh左右。毫无疑问,电解电容正是LED灯整体寿命的瓶颈。而内嵌式驱动板上的电解电容,由于LED的发热以及驱动板本身的发热,长期在

按键和LED复用电路设计指引

电控设计规范按键和LED复用电路设计指引 1总述 在空调整机上,常常用到按键和LED显示电路,但由于芯片口资源有限,需要按键和LED复用芯片口,下面根据常用按键和LED复用电路介绍其工作原理及注意事项。 2电路原理 2.1电路原理图 2.2工作原理简介 74LS164芯片(以下简称164芯片):8位串入并出移位寄存器。 如图所示,数码管与LED采用共阳极驱动,164芯片Q0-Q7需输出低电平才能点亮与其对应的数码管字段或LED灯;164芯片输出口作为SEG口输出信号,主芯片口作为COM口, 且数码管和LED 的显示采用COM口逐一点亮,SEG口一次全亮的方式;由于数码管个位、十位和LED等的点亮时序不同,所以他们之间不会相互干扰; 由于数码管与LED显示用了3个COM口,建议按键扫描程序每隔8 ms左右进入一次,连续四次检测到按键输入就确定,如此可消除按键抖动,增强抗干扰; 由于按键扫描频率为8ms,远小于人眼能感知的闪烁频率12ms,因此数码管和LED灯看起来都是没有闪烁的。 2.3各元器件作用 第 1 页

在电路中,164芯片输出口Q0-Q7作为SEG口输出信号,包括数码管、LED显示信号及按键扫描信号; Q1、Q2分别控制数码管个位,十位的显示与否,Q3控制LED的显示与否; 电阻R28,R39,R40确保三极管Q1,Q2,Q3可靠导通与截止; 二极管D2-D9,D20-D26利用其单向导通的特性,起隔离作用,确保按键不相互干扰。 2.4各元器件的选型 该电路中各元器件可选择性较大,出于通用性和标准化考虑,经实际应用验证,各元器件选型标准要求如下: 5.4.1选择三极管Q1, Q2, Q3 一般选取三极管KTC9012 5.4.2选择二极管D2-D9,D20-D26 一般选取二极管1N4148 5.4.3选择电阻R8-R10,R38-R40,R11-R12 一般选取电阻2K,5% 5.4.4选择电阻R33,R34 一般选择电阻10K,5% 5.4.5选择电阻R16-R23 一般选择电阻330欧,5%。 5.5 LED或按键驱动电路的扩展 在实际应用中,如须用到更多的LED或者按键,可采用如下方式进行扩展: 5.5.1 扩展SEG口,可将164芯片换成移位串行输入-输出口更多的芯片,可任意扩展; 5.5.2 扩展COM口,可将主芯片I/O口作为新的COM口成组扩展,但不可任意扩展,否则时序难以错开,最大COM口数量与芯片运算能力有关。 第 2 页

开关型直流稳压电源

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。 整流 滤波 电路 开关管 滤波电路 采样电路 比较放大 脉冲调宽 输出 输入 基准电压 + - + -

高频开关电源的设计与实现

电力电子技术课程设计报告 题目高频开关稳压电源 专业电气工程及其自动化 班级 学号 学生姓名 指导教师 2016年春季学期 起止时间:2016年6月25日至2016年6月27日

设计任务书11 高频开关稳压电源设计√ 一、设计任务 根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。 二、设计条件与指标 1.电源:电压额定值220±10%,频率:50Hz; 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V; 开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V); 三、设计要求 1.分析题目要求,提出2~3种电路结构,比较并确定主电路 结构和控制方案; 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图,并设置必要的 保护电路; 3.参数计算,选择主电路及保护电路元件参数; 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化; 5.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安,《电力电子技术》,机械工业出版社; 2.林渭勋等,《电力电子设备设计和应用手册》; 3.张占松、蔡宣三,《开关电源的原理与设计》,电子工业 出版社。

目录 一、总体设计 (1) 1.主电路的选型(方案设计) (1) 2.控制电路设计 (4) 3.总体实现框架 (4) 二、主要参数及电路设计 (5) 1.主电路参数设计 (5) 2.控制电路参数设计 (7) 3.保护电路的设计以及参数整定 (8) 4.过压和欠压保护 (8) 三、仿真验证(设计测试方案、存在的问题及解决方法) (9) 1、主电路测试 (9) 2、驱动电路测试 (10) 3、保护电路测试 (10) 四、小结 (11) 参考文献 (11)

超声波电路设计指导

超声波电路设计指导 1.超声波发射电路 τ 图1 发射电路 T IRFP840 耐压500V以上,额定功率10W以上的场效应管 U1 IR4426 电源电压用12V 注1:若使用IR4427,当注意其输入输出波形不反相,故须正 脉冲输入。 注2:U1极忌长时间导通。在U1与T之间可以插入限流电 阻保护U1,电阻不宜大,否则输出脉冲边沿会变得过缓;在 正常工作状态,U1只在极短时内导通,即使无限流电阻也不 致损坏。 R1 50K~1MΩ电阻取值与两次发射的最小间隔时间有关,间隔越长则回路充 放电时间可越长,R1可以越大。 建议设法取1MΩ,以便减小250V电源的输出电流。 C1 1000pF/1000V 高压瓷片电容 RL 510Ω 简要工作原理如下: 当T截止时,250V电压源通过R1和RL向C1充电。一般认为,持续充电时间大于5倍的回路充放电常数,则C1两端电压能基本达到250V,为驱动超声波发射做好准备。 当T瞬时导通,T、C1和RL构成放电回路。超声波传感器的阻抗约为50Ω,故C1中的电荷被快速释放,在超声波传感器上形成一个负向冲击脉冲,脉冲宽度约为0.5~1.5us。

图2 超声波传感器上信号波形示意2.超声波接收电路 限幅限幅放大检波后级放大比较 或1N60 图3 接收电路 图3中: (1)R1、R2取值一般为100~300Ω,与后级放大器输入阻抗大小有关。 (2)Ci不宜太大,否则超声波发射后电路会有一段时间无法正常接收回波信号,故一般可小于0.1uF; 也不宜太小,否则信号损耗会比较大。 (3)通路上放大器的总增益应大于50dB,大于60dB则更佳。 (4)检波电路时间常数的选取要得当,太大则造成包络展宽,太小则单个回波脉冲会被检测成多个脉冲。可根据超声波工作频率确定,并通过观测检波输出波形加以矫正。 3.脉冲间隔测量电路 请参考并分析ultrasonic.ddb中图纸。 4.声波传导耦合剂 实验中,使用超声波传感器探头探测实验样块。样块与探头的接触面、多个样块层叠时样块之间的接触面,可能因不平整而有空气间隙,影响声波传导,带来较严重的界面衰耗,故建议实验中使用清水在接触面涂抹填充,作为耦合剂,并压实接触面,减小声波传导损耗。 有些同学选择将样块完全浸没在一个盛水容器中。这种做法当十分小心操作,防止将探头完全浸没造成损毁!探头的前部为密封构造,故可局部浸入水中,但后部并不密封。 医学B超常用凡士林作耦合剂,若有条件使用,则效果或许更理想。

电气自动化+PWM型开关电源电路设计

1 引言 当今社会,时代在进步,人们的生活水平不断提高,越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,当然任何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。 1.1 什么是开关电源 电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制,并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。它可分为线性电源和开关电源两种。应用大功率半导体器件,在一个电路中运行于“开关状态”,按一定规律控制开关,对电能进行处理变换而构成的电源,被称为“开关电源”。在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源,这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是 直流而不是交流)。广义地说,凡用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环 节的则称开关电源。 1.2 开关电源基本工作原理 开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理,即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)或者脉冲频率调制方式(PFM)控制IC和外部电路构成。 开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制,这里选用PWM调制。PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压,再将脉冲电压转换成直流电压输出。 图1-1 PWM型开关电源原理框图

数控直流开关电源的设计

v .. . .. 数控直流开关电源的设计

数控直流开关电源的设计 摘要 本设计是根据单片机控制系统应用于开关稳压电源的方法和原理,将单片机数字控制技术,有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款可调稳压输出的直流开关电源。开关电源采用DC—DC全桥式电路,控制电路采用STC12C5A60S2的单片机,由模拟控制芯片KA7500B产生PWM信号经驱动电路实现对DC—DC开关管的控制,实现电压的稳定输出,通过键盘来设置电源的输出电压,并能够通过液晶直观地显示出电压。该设计分析了各个模块电路和整机的工作原理,给出了整机工作的硬件实现和主要的软件流程设计。具有电压输出范围宽、电流过流设定保护、短路自动恢复、连续可变的电压功能,电压输出调节范围为24.0~40.0V,电流输出最大为2.0A,步进电压0.1V。 关键词:直流稳压电源; 单片机; PWM

The design of numerical control dc regulated power supply ABSTRACT This design is based on single-chip microcomputer control system is applied to the method and principle of a switching power supply,digital control technology,will be organically integrated into the design of dc regulated power supply,designed a adjustable output voltage dc switching power supply.Switching power supply with DC-DC full bridge circuit,control circuit adopts STC12C5A60S2 MCU,PWM signal generated by the simulation control chip KA7500B by driving circuit control system for the DC-DC switch tube,realize the stable output voltage,through the keyboard to set the output voltage of power supply,and can show visually through the LCD voltage.The design and analysis the each module circuit and working principle of the machine,the machine work on hardware implementation is given and the main software process design.Has A wide range of output voltage and over current protection,short circuit current automatic recovery,continuous variable voltage function,the output voltage range of 24.0~40.0 V,2.0 A maximum output current,the step voltage of 0.1 V. Key words:DC regulated power supply; Single chip microcomputer; PWM

开关电源设计教学内容

开关电源设计

开关直流稳压电源设计 摘要 直流稳压电源应用广泛,几乎所有电器,电力或者电子设备都毫不例外的需要稳定的直流电压(电流)供电,它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不点的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供,如何将交流电压(电流)变为直流电压(电流)供电?又如何使直流电压(电流)稳定?这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多,归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类,他们又各自可以用集成电路或分立元件构成。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。 一、引言 1.1基本要求 稳压电源。 1.基本要求 ①输出电压UO可调范围:12V~15V; ②最大输出电流IOmax:2A; ③U2从15V变到21V时,电压调整率SU≤2%(IO=2A); ④IO从0变到2A时,负载调整率SI≤5%(U2=18V); ⑤输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A); ⑥DC-DC变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); ⑦具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5±0.2A; 1.2发挥部分 (1)排除短路故障后,自动恢复为正常状态; (2)过热保护; 二、方案设计与论证 开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和调频式两种。实际应用中,调宽式应用较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数为脉宽调制(PWM)型。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,因此本次设计采用PWM调制方式实现电路设计要求。主要框架如图1所示。由变压器降压得到交流电压,再经过整流滤波电路,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。

电子电路课程设计指导word文档

电子技术基础课程设计 (I) (基础训练部分) 张淑琴编撰 于枫校审 吉林大学电子信息工程2007年 9月

第一篇课程设计的基础知识 电子技术基础课程设计包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等教 学环节。本篇介绍课程设计的有关知识。 l-l 电子电路的设计方法 在设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择, 然后对方案中的各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一 起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一、明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性 08、指标、内容及要求,以便明确 系统应完成的任务。 二、方案选择

这一步的工作要求是,把系统要完成的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各 单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完 成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理、可靠、 经济、功能齐全、技术先进。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析;最后设计出一 个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能,清楚表示系统的基 本组成和相互关系。 三、单元电路的设计、参数计算和器件选择 根据系统的指标和功能框图,明确各部分任务,进行各单元电路的设计、参数计算和器 件选择。 1.单元电路设计 单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设

计水平。

每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,与前 后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时,可以模仿成熟的先进的电路,也可以 进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电 路间也要互相配合,注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2.参数计算 (1) 元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求; (2) 元器件的极限参数必须留有足够裕量,一般应大于额定值的 1.5倍; (3) 电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3.器件选择 (1) 阻容元件的选择:电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。不同 1

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分,电路简单,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联,主要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地,RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流,RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路分离,不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻,当此RV1短路失效时,线绕电阻可起到保险丝的作用,将短路电路断开,压敏电阻属电压钳位型保护器件,其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更安全、耐用,故障率低);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

开关电源设计

& 课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 开关电源设计 初始条件: 输入交流电源:单相220V,频率50Hz。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)? 1、输出两路直流电压:12V,5V。 2、直流最大输出电流1A。 3、完成总电路设计和参数设计。 时间安排: 课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。 第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。 第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。 ) 第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 ) 引言 (1) 1设计意义及要求 (2) 设计意义 (2) 开关电源的组成部分 (2) 开关电源的工作过程 (2) 开关电源的工作方式 (3) 脉宽调制器的基本原理 (3) 2方案设计 (5) ) 设计要求 (5) 方案选择 (5) 整流滤波部分 (6) 降压斩波电路 (7) 脉宽调制电路 (8) MOSFET管的驱动电路 (9) 总电路图 (11) 3主电路参数设定 (12) { 变压器、二极管、MOSFET管选择 (12) 反馈回路的设计 (13) MOSFET的驱动设计 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

附录一 (17) ]

引言 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,远程控制交换机、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。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IGBT和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源根据输入输出的性质不同可分为AC/DC和DC/DC两大类。AC/DC称为一次电源,也常称为开关整流器。值得指出的是,AC-DC变换不单是整流的意义,而是整流后又做DC-DC变换。所以说,DC-DC变换器是开关电源的核心。DC/DC称为二次电源,其设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,所以学习设计开关电源有重要的意义。

三相检测电路设计指引

电控设计规范三相检测电路设计指引 1.1三相交流电:由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统。 1.2相电压:火线对零线的电压。 1.3线电压:火线与火线间的电压。 2总述 在三相空调室外机上,常用到三相检测电路来检测三相电的相序和缺相,以达到保护压缩机的目的。下面介绍其工作原理及注意事项。 3电路原理 3.1电路原理图 图1 3.2工作原理简介 3.2.1在了解电路工作原理之前,首先简单介绍三相交流电的知识。 所谓三相交流电是指由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统。如图2所示:

图2 其三角函数表示为: 三相交流电有星型(Y)和三角形(Δ)两种接法,如图3所示: a星型接法b三角形接法 图3 星型接法采用三相四线制,有一根公共的零线;线电压是380VAC,相电压是220VAC,因此可以提供380VAC和220VAC电压,适用于三相负载平衡和不平衡的场合。目前市电是采用三相四线制的供电方式,本标准只适用于该接线方式。 三角形接法采用三相三线制,没有公共零线;只能提供380VAC线电压,一般用于三相平衡的场合。有些船舶等环境下使用,本标准不适用于该接线方式。 3.2.2从原理图1可以看到,需检测的电源是采用三相四线制方式,每一相的电压(A、B、C相和零线之间电压,220VAC)通过4007二极管和68K大功率电阻加到PC817光耦上,在正半周期光耦导通,负半周期则光耦截止;由于光耦输出端有上拉电阻,故光耦导通时芯片检测到低电平,光耦截止时芯片检测到高电平。A、B、C三相电的相差是120o,芯片检

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