华南理工大学高频开关电源实验报告

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开关电源报告

开关电源报告

武汉理工大学开放性实验报告开关稳压电源实验室: 606 组别: 9组摘要: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IC和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。

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,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。

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。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

关键词:开关稳压电源,Boost电路,短路保护,msp4301.功能介绍本实验设计的电源为升压型开关稳压电源,开关稳压电源设计输入8V,输出实现10V到30V输出可调。

设计输出电流为1A。

本系统由msp430控制,电压步进式调节,由键盘设置输出值,电源自动调节到设置值后,恒压输出。

2. 方案选择2.1 方案一:降压型开关电源,Q?ITOR+-本方案如图所示,采用单片机发出占空比可调的方波,控制开关管通断,通过改变控制信号的占空比,实现输出电压可调。

本方案设计思路简单,但单片机抗干扰能力不强,容易被开关电源影响,可靠性不强。

且本电路以多次使用,创新点不多,故不选择。

2.2 方案二:采用2110控制的降压型开关电源。

333/3W本方案采用IR2110控制上线管90V供电,输出0到50v,通过单片机输出两路PWM波,控制2110,由2110驱动mos管轮流到同,加后级电感电容滤波,实现直流稳压输出。

本方案非常规开关电源方案,输出功率有限。

加之无大功率负载测试,设计难以实现,故不选择。

开关电源实验报告

开关电源实验报告

开关电源实验报告一开关电源原理如下图30W开关电源电路图所示,市电先经过由电容CX1和滤波电感LF1A组成的滤波电路后,再经过型号为KBP210的整流桥BD1和C1组成的整流电路,输出直流电。

直流电又经过由UC3842和2N60等元器件组成的高频逆变电路后,变成高频的交流电,经高频变压器输出为低电压的高频交流电。

高频交流经肖基特二极管SR1060后变为脉动的直流电,最后经滤波电容和滤波电感变为我们想要的直流电输出。

MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。

当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

(2)输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。

因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。

(3)整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。

若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

1.2功率变换电路(1)MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。

也称为表面场效应器件。

由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。

(2)常见的原理图:(3)工作原理R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。

在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。

高频实验报告

高频实验报告

预习报告一、实验目的1掌握调频发射机电路的设计与调试方法2高频电路的调试中常见故障的分析与排除二、实验内容调频发射机的设计与实现,要求如下:(1)载波频率:6MHz ;(2)功率放大器:发射功率P O≥10mW(在50欧假负载电阻上测量),效率≥25% ;(3)在50欧假负载电阻上测量,输出无明显失真调频信号。

三、实验原理频率调制电路如下:其中主要芯片MC1648的内部结构如下:BB910变容二极管特性曲线如下:低通滤波器如下:功率放大器如下:功率放大器根据放大器电流导通角的范围,可以分为甲类、乙类、丙类和丁类等功率放大器。

甲类放大器的效率最高为50%,丙类放大器的效率最高为76.8%高频匹配电路如下:有如下两种电路形式可供选择:四、实验电路调试调试步骤:调试频率调制电路和低通滤波器,在不输入调制信号时,调节滑动变阻器RP2,使输出载波频率为6MHz,输出波形无明显失真;使用高频信号源加入调制信号,观看调频信号;调试功率放大器,要求采用丙类功率放大器,测试效率;系统联调。

单级调谐,可以采用扫频仪,也可以采用输入容抗小的示波器探头(×10档),或者在探头上串联一个pF级小电容(根据工作频率和示波器输入电容考虑);多级调谐,如变压器结构调谐,先调后级,再调前级。

实验报告一、实验数据记录电源电压:5.0V ; 仪器:DW2011直流稳压电源 载波频率:6.000756MHz ; 仪器:YZ -4345示波器信号源电压峰峰值:0.8V ; 仪器:YZ -4345示波器输出信号电压峰峰值:5.4V ; 仪器:YZ -4345示波器电源输入直流电流为:52.0mV; 仪器:VC9807A 电压表二、实验数据分析电源供给的输入直流功率为WW V I P 26.0052.00.5CC C0=⨯=== W R V R I I V P 0729.021212102C1m 02Clm Clm Clm o =⋅===其中0R 为50欧姆,则集电极效率如下 %03.28CCC0L 2L C ====V I R V P P η 整机调试(不加调制信号)电源输出直流电流为66.2mV电源供给的输入直流功率为W W V I P 331.00662.00.5CC C0=⨯===集电极效率为%02.22CCC0L 2L C ====V I R V P P η 由于输入级与输出级相互影响,整机联调后系统效率减小,这是在实验设计所分析出来的,效率的大小和功率放大模块输入阻抗变化有关,整体上实验数据基本满足要求,发射功率P O =0.0729W≥10mW (在50欧假负载电阻上测量),效率η=28.03%≥25% 。

高频实验报告(电子模板)4题版

高频实验报告(电子模板)4题版

高频实验报告(电子版)班级:班级:学号:学号:姓名:姓名:201年月实验一、小信号谐振放大器 1:本次实验电原理图输入信号Ui(mV P-P)50mV P-P放大管电流Ic 1 0.5mA 1mA 2mA 3mA 4mA 4.5mA 输出信号Uo(V P-P)2-1:直流工作点与对放大器影响关系得结论:输入信号Ui(mV P-P) 50mV P-P阻尼电阻R Z (1K2=1) R=∞(R11) R=100 Ω(R7) R=1K(R6) R=10K(R5) R=100K输出信号Uo(V P-P)3-1:阻尼电阻—LC 回路的特性曲线图3-2:阻尼电阻—LC 回路的特性结论4:逐点法测量放大器的幅频特性实验电原理图粘贴处特性曲线图 粘贴处输入信号幅度(mV P-P)50mV P-P输入信号(MHz )2727.52828.52929.530输出幅值(V P-P)输入信号 (MHz ) 30.53131.53232.533输出幅值(V P-P)4-1:放大器的幅频特性曲线图4-2:放大器的的特性结论5:本次实验实测波形选贴选作思考题:(任选一题)1. 单调谐放大器的电压增益K U 与哪些因素有关?双调谐放大器的有效频带宽度B 与哪些因素有关?2.改变阻尼电阻R 数值时电压增益K U 、有效频带宽度B 会如何变化?为什么?3. 用扫频仪测量电压增益输出衰减分别置10dB 和30dB 时,哪种测量结果较合理?4. 用数字频率计测量放大器的频率时,实测其输入信号和输出信号时,数字频率计均能正确显示吗?为什么?5. 调幅信号经放大器放大后其调制度m 应该变化吗?为什么?思考题( )答案如下:幅频特性曲线图粘贴处实测波形1 粘贴处 实测波形2 粘贴处实验二、高频谐振功率放大器1:本次实验电原理图2: 谐振功放电路的交流工作点统调实测值级别激励放大级器(6BG1) 末级谐振功率放大器(6BG2)测量项目注入信号U i(V6-1)激励信号U bm(V6-2)输出信号U0(V6-3)未级电流I C(mA)峰峰值V P-P有效值VU bm(V p-p)1 2 3 4 5 Uo(V p-p)Ic(mA)3-1:谐振功率放大器的激励特性U bm–U0特性曲线图3-2:谐振功率放大器的的特性结论U bm–U0特性曲线图粘贴处实验电原理图粘贴处RL(Ω) 50Ω 75Ω 100Ω 125Ω 150Ω 螺旋天线Uo(V p-p) (V6-3) Ic(mA) (V2)4-1:谐振功率放大器的负载特性RL-- Uo 特性曲线图4-2:谐振功率放大器的RL-- Uo 特性结论V2 (V) 2 V 4V 6V 8V 10V 12V U O (V p-p ) Ic (mA)5-1:谐振功率放大器的电压特性V2—Uo 特性曲线图5-2:谐振功率放大器的V2—Uo 特性结论V2—Uo 特性曲线图粘贴处RL-- Uo 特性曲线图粘贴处6:谐振放大器高频输出功率与工作效率的测量:电源输入功率P D : Ic = mA 、 V2 = V 、 P D = mW 高频输出功率P 0 : Uo = V p-p RL = Ω P 0 = mW 电路工作效率η: %5:本次实验实测波形选贴选作思考题:(任选一题)1 当调谐末级谐振回路时,会出现i C 的最小值和U 0的最大值往往不能同时出现。

华工射频实验报告

华工射频实验报告

华工射频实验报告射频实验是电子技术中非常重要的一个实验内容,通过实验可以了解和掌握射频信号的特性和处理方法。

下面是我对华工射频实验的报告。

华工射频实验是电子科学与技术学院的一个必修实验课程,旨在让学生了解和掌握射频电路和系统的设计、分析和测试方法。

这个实验分为多个部分,包括射频放大器的特性测试、带通滤波器的设计和测量、频率合成器的设计和实现等。

在射频放大器的特性测试部分,我们学习了射频信号的放大特性,包括增益、带宽和稳定性等。

通过实验,我们可以利用半导体器件和电路设计方法,搭建射频放大器的电路,并通过测量和分析,了解其在不同频率和输入功率下的放大性能和线性度,并通过参数调节来实现最佳性能。

在带通滤波器的设计和测量部分,我们学习了如何设计射频带通滤波器,使其具有所需的中心频率和带宽。

通过实验调节电路中的元件数值和结构,例如电感、电容和电阻等元件的数值和连接方式,我们可以实现所需的滤波器特性,并通过测试和测量来验证其性能。

在频率合成器的设计和实现部分,我们学习了如何使用计算机辅助设计软件和射频器件来设计和实现频率合成器。

通过实验,我们可以了解和掌握使用PLL(锁相环)电路和VCO(电压控制振荡器)电路来实现频率的合成和改变,并通过测试和测量来验证其性能。

通过这个射频实验,我们学到了很多关于射频信号的特性和处理方法的知识。

通过实际动手操作和实验数据的分析,我们不仅加深了对课堂知识的理解,而且提高了实际问题的解决能力和实验技巧。

在实验中遇到问题时,我们也互相交流和协助解决,通过团队合作的方式提高了实验效率和成果。

总的来说,华工射频实验是一门非常有趣和实用的课程。

通过这个实验,我们不仅了解了射频信号的特性和处理方法,而且掌握了射频器件和电路的设计和实验技巧。

这对于我们今后从事电子工程相关的工作和研究都非常有帮助。

希望将来能有更多机会和资源去深入研究和应用射频技术。

高频——实验报告

高频——实验报告

实验一正弦波振荡器一、实验目的1了解三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。

2通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数、负载变化对起振和振荡幅度的影响。

3研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对角振荡器频率稳定度的影响。

4测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。

二、实验设备TKGPZ-1型高频电子线路综合实验箱;双踪示波器;频率计繁用表。

三、实验内容1熟悉振荡器模块各元件及其作用;2进行LC振荡器波段工作研究;3研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响;4测试LC振荡器的频率稳定度。

三、基本原理将开关S2的1拨上2拨下,S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容三点式反馈振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振荡器频率。

f=振荡器频率约为4.5MHZ振荡电路反馈系数:1320560.12 470CFC==≈振荡器输出通过耦合电容C3加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。

四、实验步骤1研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。

2将开关S2的1拨上,构成LC振荡器。

3改变上偏置电位器RA1,并用示波器测量对应点的振荡幅度Vp-p,记下停振时的静态工作点电流值。

五、实验结果1、组成LC西勒振荡器:短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2,并在C107处插入1000p的电容器,这样就组成了LC西勒振荡器电路。

用示波器(探头衰减10)在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形,再用频率计测量其输出频率。

2、调整静态工作点:短接K104 2-3(即短接电感L102),使振荡器停振,并测量三极管BG101的发射极电压Ueq;然后调整电阻R101的值,使Ueq=0.5V,并计算出电流Ieq(=0.5V/1K=0.5mA)。

高频电子电路实验报告一

高频电子电路实验报告一

调频接收机设计与调试一设计目的通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

初步掌握调频接收机的调整及测试方法。

二调频接收机的主要技术指标1.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。

调频收音机的中频干扰应大于50dB。

2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。

调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。

3.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频机的通频带一般为200KHz。

5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。

三基本设计原理调频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图所示。

其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。

本机振荡器输出的另一高频 f2亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。

混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。

由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。

中放的任务,是把变频器输出的中频信号放大后,输入到检波器。

高频实验报告

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电子通信工程系《高频电子线路》实验报告专业: 电子信息工程__学号: XXXXXX .姓名: XXXX .指导教师: XXXX .2011年11月27日实验3 电容三点式LC振荡器一、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●三点式LC振荡器●西勒和克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响2.做本实验时所用到的仪器:●LC振荡器模块●双踪示波器●万用表二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;3.熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。

三、实验电路基本原理1.概述LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。

LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。

从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子,分别接振荡管的三个电极,而构成反馈式自激振荡器,因而又称为三点式振荡器。

如果反馈电压取自分压电感,则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取自分压电容,则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。

在几种基本高频振荡回路中,电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度,电路形式简单,适于在较高的频段工作,尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百MHZ~GHZ。

2.LC振荡器的起振条件一个振荡器能否起振,主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件,即:振幅起振平衡条件和相位平衡条件。

3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示:在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,常用表达式:Δf0/f0来表示(f0为所选择的测试频率;Δf0为振荡频率的频率误差,Δf0=f02-f01;f02和f01为不同时刻的f0),频率相对变化量越小,表明振荡频率的稳定度越高。

由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素,所以要提高频率稳定度,就要设法提高振荡回路的标准性,除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外,其振荡管可以采用部分接入,以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响,还可采用负温度系数元件实现温度补偿。

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四、实验记录及处理
1、设定输出电流,当负载变化时,测量输出的电压、电流如表1所示
表1 外特性数据记录
1 2 3 4 5 6 7 8
50A U/V 10.01 17.30 26.00 36.04 50.30 51.10 51.60 52.10 I/A 49.60 49.60 49.70 49.60 49.00 39.50 34.00 29.80
100A U/V 15.80 27.08 41.00 48.10 50.00 51.00 51.50 51.80 I/A 99.70 99.60 99.80 77.80 50.40 39.50 34.70 34.70
150A U/V 18.50 34.60 45.10 47.70 49.80 51.00 51.50 52.00 I/A 149.90 150.00 121.30 84.80 53.30 42.40 36.80 32.40
200A U/V 22.80 41.40 45.50 47.70 50.00 51.00 51.50 51.90 I/A 200.00 193.70 127.60 86.20 54.80 43.10 35.80 31.90
250A U/V 26.20 41.10 45.10 47.70 50.00 50.80 51.40 51.80 I/A 246.70 194.30 126.10 84.00 53.10 41.20 36.20 31.70
300A U/V 29.80 41.20 45.10 47.80 50.10 51.00 51.60 52.60 I/A 295.70 196.00 120.00 84.10 53.30 41.50 36.10 31.60
外特性曲线图如下:
图4 变极性TIG焊接电源外特性
曲线分析:
在输出功率P一定的情况下,由于P=I2 R,随着负载R的增加,输出电流I 只能下降,又因为P=UI,输出电压U上升,曲线无法继续保持恒流特性,这一特性在大电流输出时更加明显。

2、测试不同的输出电压电流波形
(1)输出波形为直流输出I=80A / U=14V
(2)TIG焊接电流,直流I MAX=85A U MAX=14V ,电流的上升时间t=500ms
(3)TIG焊接电流上叠加脉冲电流叠加的电流直流偏移量为+42A
(即脉冲电流的最小值),电压为偏移量为+8V,上升时间t=500ms
(4)占空比可调的脉冲直流
a.叠加的脉冲电流最大值为I=150A; U = 20V 此时占空比q=75%
b.叠加的脉冲电流最大值为I=80A; U = 15V 此时占空比q=50%
c. 叠加的脉冲电流最大值为I=80A; U = 15V 此时占空比q=75%
d. 叠加的脉冲交流电I=80A; U = 13V 占空比q=50%
此时叠加的脉冲电流偏移量为-40A,此时叠加的脉冲电压偏移量为-8V
(4)第一次逆变的PWM控制波形,工作原理如前所述。

T1,T4同时打开或者关断、
T2,T3同时打开或关断,两组功率管在PWM控制下交替打开或关断。

为了防止直通,
两者占空比之和小于1.
(5)二次逆变的PWM控制波形。

T2,T4功率开关管门极受负向电压(分别为-5.36v ,-10.5v)处于截止状态,T1,T3功率开关管门极受正向电压(分别为+16.1v ,+13.6v)处于导通状态。

(6)变极性工作状态下输出方波脉冲波形,电压幅值U = 600V 此时占空比q=50%
(7)变极性工作状态下输出方波脉冲波形,电压幅值U = 80V 此时占空比q=50%。

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