模电课程设计—开关电源
开关电源_详细讲解——第6讲 开关电源设计

第6章
开关电源设计
图6-7 输入滤波电路
第6章
开关电源设计
4. 测试 在输入电压为220 V的条件下,输入功率是脉冲序列, 周期为10 ms,即每半个工频周期电源输入端通过整流桥为 输入平滑滤波电容充一次电。在各种不同的负载状况下,当 输入电压从90 V变化到250 V时,相应的输出电压的测试结 果如表6-1所示。 实测各种负载状况下的效率如表6-2所示。 通过实际应用,电源满足了设计要求。
第6章
开关电源设计
2) 开关管、 整流二极管和续流二极管的选择 由于开关管断开时原边线圈N1两端的感应电动势限制到 eL≈300 V,交流输入电压经全波整流、 电容滤波后,直流 输入电压的最大值
U imax N2 240 339 V N1
(6-10)
所以整流二极管所承受的最高反向电压为
第6章
开关电源设计
图6-3 电压反馈电路
第6章
开关电源设计
4) 保护电路的设计 图6-4所示为变压器过热保护电路,NTC为测变压器温 度的一个负温度系数的热敏电阻。由NTC、 R2、 运放A1构 成滞环比较器。在正常工作时,变压器温度正常,NTC的阻 值较大,运放A1两输入端电压U+<U-,输出为零;当变压 器异常,温度上升到设定值时,运放A1输出高电平,并送 到PWM控制芯片使输出脉冲关断。 图6-5所示为输出过电压保护电路。稳压管VS的击穿电 压稍大于输出电压额定值,输出正常时,VS不导通,晶闸 管V的门极电压为零,不导通。当输出过压时,VS击穿,V 受触发导通,使光电耦合器输出三极管电流增大,通过 UC3842控制开关管关断。
第6章
开关电源设计
3) 反馈电路的设计 电流反馈电路采用电流互感器,通过检测开关管上的电 流作为采样电流,原理如图6-2 所示。电流互感器的输出分 为电流瞬时值反馈和电流平均值反馈两路,R2上的电压反映 电流瞬时值。开关管上的电流变化会使UR2变化,UR2接入 UC3842的保护输入端③脚,当UR2=1 V时,UC3842芯片的 输出脉冲将关断。通过调节R1、 R2的分压比可改变开关管 的限流值,实现电流瞬时值的逐周期比较,属于限流式保护。 输出脉冲关断,实现对电流平均值的保护,属于截流式保护。 两种过流保护互为补充,使电源更为安全可靠。采用电流互 感器采样,使控制电路与主电路隔离,同时与电阻采样相比 降低了功耗,有利于提高整个电源的效率。
直流开关电源设计课设

直流开关电源设计课设
直流开关电源是一种将交流电转换为直流电的电路,其具有工作效率高、体积小、重量轻等优点,广泛应用于电子设备、工业控制、通信等领域。
以下是一些关于直流开关电源设计课程设计的建议:
1. 设计任务和要求:在开始课程设计之前,需要明确设计任务和要求,如设计一个降压型直流开关电源,输入电压为220V交流电,输出电压为12V直流电,输出电流为5A等。
2. 电路原理图设计:根据设计任务和要求,设计电路原理图,包括主电路、控制电路、保护电路等。
在设计过程中,需要考虑电路的稳定性、可靠性和安全性。
3. 元器件选型:根据电路原理图,选择合适的元器件,如开关管、电感、电容、二极管等。
需要注意元器件的规格参数、性能指标和可靠性。
4. 计算和优化:根据设计任务和要求,进行电路参数的计算和优化,如开关频率、占空比、电感值等。
可以通过模拟仿真软件对计算结果进行验证和优化。
5. 实验调试:根据设计任务和要求,进行实验调试,包括电路板的制作、元器件的安装和调试、实际运行效果的测试等。
6. 报告撰写:在完成实验调试后,撰写课程设计报告,包括设计任务和要求、设计思路和方案、实验结果和分析等。
7. 答辩和评估:在完成课程设计报告后,进行答辩和评估,包括回答问题、展示成果、接受评估和改进建议等。
通过以上的课程设计过程,可以帮助学生深入了解直流开关电源的原理和设计方法,提高实际操作能力和解决问题的能力,同时也可以为学生的后续学习和职业发展提供支持和帮助。
小型开关电源的设计——电力电子课程设计.doc

目录第1章概论 (5)第2章课程设计目的与要求 (6)2.1 设计目的 (6)2.2 设计要求 (6)第3章总体设计思路及框图 (7)3.1设计总体思路 (7)3.2基本原理框图 (7)第4章开关电源设计 (8)4.1 开关电源的结构及原理 (8)4.2 主电路设计及原理分析 (9)4.2.1 整流滤波电路 (9)4.2.2 钳位保护电路 (9)4.2.3 单端反激电路 (10)4.2.4 输出滤波电路 (11)4.3 控制电路设计 (11)4.3.1 TOP223P芯片介绍 (12)4.3.2 反馈环节设计 (12)第5章元器件选型及变压器参数计算 (13)5.1 元器件的选型 (13)5.1.1整流滤波元件选择 (13)5.1.2 变压器参数设计 (13)第6章总结与体会 (17)附录: (19)总电路图 (19)第1章概论开关稳压电源简称开关电源(Switching Power Supply),因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。
它是利用现代电力电子技术,通过控制开关管通断的时间比率来维持输出电压稳定的一种电源,具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、纹波小、噪音低、智能化程度高、易扩容等优良特性,广泛应用在诸如计算机、彩色电视机、程控交换机、摄像机、VCD、电子游戏机等电子设备上。
随着电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。
自20世纪90年代以来,许多领域和新的要求对开关电源提出了更新更高的挑战。
如果从一个开关电源的输入和输出窗口观察可以发现,输入的要求变得更严,输出则派生出了许多特殊的应用领域,研制和开发的难度变得更大了。
正是由于外界的这些要求推动力两个开关电源的分支技术一直成为当今电力电子的研究课题,即有源功率因数校正技术和低压大电流高功率DC/DC变换技术。
经过20多年的不断发展,我国的开关电源技术有了重大进步和突破。
开关电源设计(带图)翻译自fairchild的开关电源应用书AN-4134

开关电源设计步骤一 确定系统对象图1线性电源范围(min line V 和maxline V ):电压倍压电路如图1所示,通常是用于正激式电路,在普通电压输入的情况下。
所以最小的线性电压是实际电压的2倍。
——线性频率L f 。
——最大输出功率0P 。
——预计功率:这是需要估计这功率转换器的效率去计算出这最大的输入电压。
如果无法参考资料,设0.7~0.75ff E =,用于低电压输出的设备;设0.8~0.85ff E =,用于高电压输出的设备。
确定的估计效率,这最大的输出功率是0in ffP P E =(1) 基于输入最大功率,选择适合的开关芯片。
因为MOSFET 管的两端电压是转换器的两倍电压,一个额定电压是800V 的开关芯片, M OS 管就可用于一般的电压输入。
开关芯片的种类的额定功率已经在设计软件之内。
步骤二 确定DC 电容(DC C )和DC 电压范围图2这最大的DC 电压(DC link voltage)波纹是:max DC V =(2)ch D 是链电容(DC link capacitor)占空比,如图2,通常值为0.2。
通常把max DC Vminline 的10%~15%。
用于倍压器的两个电容要串联,每个电容值是方程(2)中所需电容的2倍。
在已知的最大电压波纹,那么这最小和最大的直流链电压(DC link voltage )是:min min maxDC line DC V V =- (3)max maxDC lineV =(4) 步骤三 确定变压器重置方式和最大占空比(m a x D )正激式开关电源一个固有的限制,在MOSFET 关闭的时候,就是变压器必须重置。
因此,额外的重置方案应该被纳入。
现有两个重置方案: a . 辅绕组重置该方案有益于效能,因为能量被储存在磁化电感中,且能量会释放回输入电路中。
但是额外的绕组会使得变压器的构造更复杂。
MOSFET 管上最大的电压和最大占空比是:max max (1)p ds DC rN V V N =+(5)max p p rN D N N ≤+(6)p N 和r N 分别是初级(primarywinding )匝数(笔者注:初级=主绕组)和辅绕组匝数。
多路开关电源课程设计

多路开关电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多路开关电源的基本原理与功能,掌握其电路组成及各部分的作用。
2. 学生能够运用所学的电路知识,分析并设计简单的多路开关电源电路。
3. 学生了解多路开关电源在实际应用中的优缺点,以及与其他类型电源的比较。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确选择和使用电子元件,搭建并测试多路开关电源电路。
2. 学生通过实践操作,掌握多路开关电源的调试和故障排除方法。
3. 学生能够运用相关软件或工具,进行多路开关电源电路的仿真与优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生积极探索、勇于实践的科学精神,增强学生对电子技术学习的兴趣。
2. 培养学生团队合作意识,学会在团队中分工与协作,共同完成项目任务。
3. 增强学生的环保意识,让学生认识到节能环保在电源设计中的重要性。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,以实践操作为主,理论教学为辅,旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点:本课程面向初中或高中年级学生,学生对电子技术有一定的基础,具备基本的电路知识和操作技能。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导学生通过实践探索,掌握多路开关电源的设计与应用。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中取得进步。
通过课程学习,使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 多路开关电源基本原理:包括电源的定义、分类及其工作原理,重点讲解多路开关电源的转换过程和关键性能指标。
2. 电路组成与元件选择:介绍多路开关电源的电路组成,分析各部分功能,学习如何选择合适的电子元件,如开关器件、变压器、整流器件等。
3. 电路设计与搭建:学习多路开关电源电路设计方法,掌握电路图的绘制和解读,实际操作搭建简易的多路开关电源电路。
4. 电路调试与故障排除:学习多路开关电源电路的调试方法,掌握常见故障的排除技巧,提高学生的实际操作能力。
(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 /。
开关稳压电源的设计——模块化DCDC电源的设计

毕业设计(论文)课题名称开关稳压电源的设计-模块化DC/DC电源的设计系别专业姓名学号开关稳压电源的设计——模块化DC/DC电源的设计摘要随着电子技术的高速发展,各种电子设备的应用越来越来越广泛,其信息处理速度也越来越高,供电电压一降再降;而工作电流越来越大,使得原来的电力技术特别是整流技术效率大大下降而不再适用,这就对电源提出了新的更高的要求。
开关电源是近年来应用非常广泛的一种新式电源。
本文首先介绍了开关电源的研究背景,特点,发展前景,以及其实际应用。
然后对开关电源原理进行研究。
在分析了模块化DC/DC开关电源原理的基础上,我们选用ST公司的L4960模块,根据相关技术规格,对开关电源进行设计,在EDA 软件PROTEL上进行电路原理图的设计和PCB电路的绘制,并完成对电路的仿真。
Along with electronic technology's high speed development, each kind of electronic installation's application more comes to be getting more and more widespread, its information processing speed is also getting higher and higher, as soon as the power line voltage falls falls again; But the operating current is getting bigger and bigger, causes the original electric power technology is specially the rectification technology efficiency big drop no longer is suitable, this set the new higher request to the power source. The switching power supply was the recent years applies the very widespread one kind of new style power source. This article first introduced switching power supply's research background, the characteristic, the prospects for development, as well as its practical application. Then conducts the research to the switching power supply principle. In has analyzed in the modular DC/DC switching power supply principle foundation, we select ST Corporation's L4960 module, according to the correlation technique specification, carries on the design to the switching power supply, carries on the electric circuit schematic diagram in EDA on software PROTEL the design and the PCB electric circuit's plan, and completes to electric circuit's simulation.关键词:开关电源 L4960 PROTEL 仿真Simulation摘要:现在一般应用的串联调整稳压电源,是连续控制的线性稳压电源,这种传统的串联稳压器,调整管总是工作在放大区,流过的电流是连续的,这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差、效率低。
小型开关电源的设计——电力电子课程设计

目录目录 (3)第1章概论 (5)第2章课程设计目的与要求 (6)设计目的 (6)设计要求 (6)第3章整体设计思路及框图 (7)设计整体思路 (7)大体原理框图 (7)第4章开关电源设计 (8)开关电源的结构及原理 (8)主电路设计及原理分析 (9)整流滤波电路 (9)钳位保护电路 (9)单端反激电路 (10)输出滤波电路 (11)控制电路设计 (11)TOP223P芯片介绍 (11)反馈环节设计 (12)第5章元器件选型及变压器参数计算 (13)元器件的选型 (13)整流滤波元件选择 (13)变压器参数设计 (13)第6章总结与体会 (17)参考文献 (18)附录: (19)总电路图 (19)第1章概论开关稳压电源简称开关电源(Switching Power Supply),因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。
它是利用现代电力电子技术,通过控制开关管通断的时刻比率来维持输出电压稳固的一种电源,具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、纹波小、噪音低、智能化程度高、易扩容等优良特性,普遍应用在诸如运算机、彩色电视机、程控互换机、摄像机、VCD、电子游戏机等电子设备上。
随着电力电子技术的进展,专门是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速进展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳固性和高性价比等特性。
自20世纪90年代以来,许多领域和新的要求对开关电源提出了更新更高的挑战。
若是从一个开关电源的输入和输出窗口观察能够发觉,输入的要求变得更严,输出则派生出了许多特殊的应用领域,研制和开发的难度变得更大了。
正是由于外界的这些要求推动力两个开关电源的分支技术一直成为现今电力电子的研究课题,即有源功率因数校正技术和低压大电流高功率DC/DC变换技术。
通过20连年的不断进展,我国的开关电源技术有了重大进步和冲破。
随着开关电源性能的不断提高,虽然对开关电源的要求也愈来愈高,可是21世纪开关电源技术最终进展趋势是小型化、薄型化、轻量化、高频化;高靠得住性;低噪声、节能型等方向进展。
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《模拟电子线路》课程设计报告题目:基于TL3842的升压电路设计班级:12电信本2学号:1111111111姓名:XXX同组成员:姚X阳、严X涛指导教师:X琼、X文X2014年6月25日目录1 课程设计目的 (1)2 题目描述和要求 (1)3 电路设计 (1)3.1 系统设计思路 (1)3.2 Boost电路结构分析 (3)3.3 推导与计算 (5)4 LTspice仿真 (6)5 电路焊接与调试 (8)5.1 元件清单 (8)5.2 电路焊接 (9)5.3 电路测试 (9)6 总结 (12)7 指导教师意见 (13)参考文献 (13)基于TL3842的升压电路1 课程设计目的模拟电子线路课程设计是对自身的模拟电子线路知识的一个检验,基础知识扎实与否很大程度决定了设计出来的产品效果,若出现问题可运用所学过的知识进行判断修改,具体目的如下。
(1)加强对模拟电路知识的运用。
(2)学习Proteus、LTspice等仿真软件的使用。
(3)会运用LTspice工具对所做出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计。
(4)通过查阅元件手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则,找到最合适电路的元器件。
(5)熟悉电子仪器的正确使用方法,能够分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的意外问题。
(6)学会撰写课程设计报告。
2 题目描述和要求开关电源是一种效率高、功耗小、稳定性可靠性高的电源,相比线性稳压电源有点明显,因此与时俱进,我们小组决定做开关电源,具体描述如下。
(1)课程设计题目:利用TL3842制作一个BOOST DC-DC变换器,即升压式开关电源。
(2)课程设计要求:输入直流电压Vmin=18V,Vmax=30V。
输入稳定的36V直流电压,并且纹波电压V<10mV。
3 电路设计3.1 系统设计思路在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W 以上的DC/DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。
考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的DC/DC升压电路。
TL3842是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作隔离回扫式开关电源的控制电路,根据TL3842的功能特点,结合Boost拓扑结构,完全可设计成电流型控制的升压DC/DC电路,且外接元器件少,控制灵活,成本低,输出功率容易做到100W以上,具有其他专用芯片难以实现的功能。
TL3842作为控制的Boost电路拓扑结构如图3-1所示。
图3-1 TL3842控制的DC/DC升压电路结构图TL3842作为控制的Boost电路图如图3-2所示。
图3-2 TL3842控制的DC/DC升压电路图图3-2中输入电压Vi=18~30V,即给芯片供电,又给升压转换。
开关管以TL3842设定的频率周期开闭,使电感L储能并释放能量。
当开关管导通时,电感以Vi/L的速度充电,把能量储存在L中。
当开关截止时,L产生反向感应电压,通过二极管D把储存的电能以(Vo-Vi)/L的速度释放到输出电容C2中。
输出电压由传递的能量多少来控制,而传递能量的多少通过电感电流峰值来控制。
整个稳压过程由两个闭环控制,即:闭环1 输出电压通过取样反馈给误差放大器,用于同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压,误差放大器控制由于负责变化造成的输出电压变化。
闭环2 Rs为开关管S极到公共端间的电流检测电阻,开关管导通期间流经电感L的电流在Rs上产生的电压送至PWM比较同相输入端,与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽,从而保持稳定的输出电压。
误差信号实际控制着峰值电感电流。
3.2 Boost电路结构分析Boost电路原理图如图3-3所示。
图3-3 Boost电路原理图在图3-3中VT为开关功率管,L为储能电感,VD为整流二极管,应还有一个C为输入滤波电容,Co为输出滤波电容,RL为负载电阻。
因开关管与负载并联,所以图3-3所示电路又称为并联型开关变化电路。
该电路属于非隔离型功率变换器,非隔离型变换器具有电路简单、工作可靠等优点,但Boost变换器只能升压,还具有以下缺点:变换器电路输入、输出共用一个公共点,不能实现直流隔离;变换器只能单路输出供电,不能多路供电。
Boost 升压拓扑结构电路基本波形如图3-4所示。
图3-4 Boost 升压拓扑结构电路基本波形开关管导通时,设L 中电流变化为1L I ∆,由图3-3得ON L L I t I L U U /1∆⋅==L t U I ON I L /1=∆在OFF t 期间,开关管基极电位为低电平,开关管截止,L 中电流不能突变,它所产生的感生电动势阻止电流减小,产生的感生电动势阻止电流减小,产生的感生电动势极性为左负右正,二极管导通。
电感中储存的能量产生电流向C 充电和负载RL 供电。
开关管截止时,设L 中电流变化为2L I ∆,由等效电路得L t U Uo I OFF I L /)(2-=∆在电路稳定状态下,21L L I I ∆=∆。
令T t ON /=δ,可得)1/()]1/(1[δδδ-=-+=I I U U Uo其中δ为开关管基极的占空比,可见,通过调节占空比可控制输出电压。
3.3 推导与计算3.3.1 RC 振荡器的取值与计算振荡器频率由外接RT 、CT 决定。
IC 内的5V 基准电压从8脚输出通过RT 对CT 充电。
CT 通过IC 内部的电流源放电。
定时电阻RT 、CT 由下式估算,即)(8.1KHz C R f TT OSC ≈ 本电路中,取OSC f =38.3KHz ,RT=10K Ω,CT=47nF 。
3.3.2 储能电感L 的计算根据输入和输出电压计算最大占空比。
5.0361836max =-=-≈Vo Vi Vo δ 当输出最大负载时至少应满足电路工作在CCM 模式下,即H f I V V L o s i μδδ1138300025.05.0)118(2)1()(2=⨯⨯⨯-⨯=--≥3.3.3 输出取样电阻R1、R2因TL3842的2脚为误差放大器反向输入端,芯片内正向输入端基准2.5V,可知输出电压Vo=2.5(1+R1/R2),根据输出电压可确定取样电阻R1、R2的取值。
所以由Vo=36V 可得,取R1=13.4K Ω、R2=1K Ω。
由于储能电感的作用,在开关管开启和关闭时会形成大的尖峰电流,在检测电阻Rs 上产生一个尖峰脉冲,为防止造成TL3842的误动作,在Rs 取样点到TL3842的脚3间加入R 、C 滤波电流,R 、C 时间常数约等于电流尖峰的持续时间。
3.3.4 开关管S开关管的电流峰值同电感电流峰值,所以选用6A/50V 以上的开关管即可。
为使温升较低,应选用Rds 较小的MOS 开关管,要考虑的是通态电阻Rds 会随PN 结温度T1的升高而增大。
3.3.5 输出电路中的整流二极管及滤波电容升压电路中输出二极管D 必须承受和输出电压值相等的反向电压,并传导负载所需的最大电流。
可以选用6A/50V 以上的快速恢复二极管。
输出电容C2的选定取决于对输出纹波电压的要求,纹波电压与电容的等效串联电阻ESR 有关,电容器的容许纹波电流要大于电路中的纹波电流。
这里F 660/50V 的铝电解电容即可。
4 LTspice 仿真查阅相关资料TL3842和LT1243具有相同的电路结构,由于LTspice 仿真软件没有TL3842器件,顾在此用LT1243代替。
LTspice 仿真如图4-1所示。
图4-1 LTspice 仿真电路图在图4-1中在FB 和COMP 端之间接入一个RC 补偿网络,用于电感的斜坡补偿,芯片电路补偿脚Isence 端接一个滤波电容,电压取样电阻由R4、R5组成,电流取样电阻由小电阻R1取电流,输入输出滤波电容都采用大电容滤波。
斜坡补偿的定义:在电流模式控制下,当电流达到一定大小时(由误差放大器输出设定)开关关断。
斜坡补偿起因:当电流模式控制变换器的占空比超过50%的时候,变换器会在开关频率的次谐频率点出现振荡,准确地说是在一半开关频率的地方,除非采取斜坡补偿措施。
所有环节参数确认无误后运行调试。
运行后效果如图4-2所示。
图4-2 输出电压波形图仿真时正常工作下MOS管D极波形图如图4-3所示。
图4-3 正常工作时MOS管D极波形图仿真时正常工作下TL3842 4脚波形图如图4-4所示。
图4-4 TL3842 4脚波形图从输出波形图看出输出电压稳定在36V,其响应时间极小,为100ms左右;开关状态下的MOS管D极波形逐渐减小下一个周期又跳变成最大值;TL3842芯片的4脚所接的RC振荡器产生振荡电压给芯片固定的振荡频率,仿真效果良好。
5 电路焊接与调试5.1 元件清单表5-1 元件清单表电阻均为色环电阻由于该电路小电阻需要在大电压环境下工作所以取1.5欧的电阻额定功率为2W;电容0.1uf、10uf、330uf为铝电解电容,电容100p、47nf为独石电容101、473;电感为立式电感,该电感的优点是占地面积小,发热小;N沟道MOS管为IRF530N,该N-MOS管具有较低的导通电阻,温漂低,自我保护功能等优点。
MOS管一般又叫场效应管,与二极管和三极管不同,二极管只能通过正向电流,反向截止,不能控制,三极管通俗讲就是小电流放大成受控的大电流,MOS管是小电压控制电流的,MOS管的输入电阻极大,兆欧级的,容易驱动,但是价格比三极管要高,一般适用于需要小电压控制大电流的情况;二极管选用1N4148肖特基开关二极管、1N4007高反向电压整流二极。
IN4148是一种小型的高速开关二极管,开关比较迅速,广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离,通讯、电脑板、电视机电路及工业控制电路中常用它。
所选元件均在安全工作范围内。
5.2 电路焊接焊接实物图如图5-2所示图5-2 焊接实物电路图由于电路工作在30V以上的高电压区域,所用焊接时洞洞板所使用的导线必须为较粗的导线,保证电路的工作安全,但较粗的导线实在不利于在电路板背部走线,因此迫于无奈处于安全考虑只能在正面走线。
焊接时特别注意区分芯片的引脚由于烙铁的高温也许会对芯片照成损坏,因此用一个IC座将芯片与电路板连接,这样通过焊接IC座而不会由于温度过高而损坏芯片。
5.3 电路测试通过实验室的DC电源输入20V电压在电路的Vi端,发现取样电阻Rs发热冒烟,MOS管散热器很烫,但是输出电压与输入电压相等,证明电路没有完成升压功能。
测试关键点波形如下图5-3、5-4所示。