电子设计毕业设计-开关电源论文资料-
开关电源的设计毕业论文

开关电源的设计毕业论文开关电源是一种高效率、小体积、轻质化的电源,随着现代电子设备的发展,应用越来越广泛。
开关电源的设计是电子工程专业毕业设计中的一个热门方向,本文将介绍开关电源的基本工作原理及设计方法,并以一个实际开关电源的设计为例,进行详细说明。
一、开关电源的基本工作原理开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为直流电源,其核心部分是开关管。
开关管工作时,会在电路中产生一个高频矩形波形。
再经过滤波电路、输出稳压电路等处理后,最终输出所需要的稳定直流电源。
在开关电源中,开关管的切换是关键,它的导通和截止决定程序的整个运行。
开关管的导通与截止又是由控制器控制的,所以控制器设计是非常重要的。
二、开关电源的设计方法1.功率计算开关电源的功率计算是设计的第一步。
功率 = 电流×电压,在设计前应要明确设备所需的电流和电压值并通过功率计算公式计算得出所需的功率。
2.电路设计电路设计是开关电源设计中较为复杂的一步。
主要包括直流输入电路、开关管、反馈电路、滤波电容、输出稳压电路等部分。
这些部分需要合理的组合和设计,并应通过电路仿真进行验证。
3.控制器设计在控制器设计中,主要有PWM控制器和开环控制器。
PWM控制器通常采用电流反馈控制方式,能够减少在输出处的纹波电压,提高稳定性。
开环控制器的设计要更为复杂,但是更容易实现。
4.保护电路设计保护电路是开关电源中非常重要的一部分,保护电路通常包括电流限制保护、过压保护、过载保护,以及温度保护等。
这些保护电路能够提高开关电源的使用寿命,避免因电路故障引起的安全事故。
三、开关电源设计实例以12V60W的开关电源设计为实例。
1.功率计算P = U × I = 12V × 5A = 60W。
2.电路设计直流输入电路:直流输入电路主要包括整流桥、电容滤波器和保险丝等。
整流桥需要选择合适的电流、电压值,电容滤波器应该选择合适的容量,保险丝则是起到安全保障作用。
毕业论文 开关电源设计

摘要开关电源因其具有稳压输入范围宽、效率高、功耗低、体积小、重量轻等显著特点而得到了越来越广泛的应用,从家用电器设备到通信设施、数据处理设备、交通设施、仪器仪表以及工业设备等都有较多应用,尤其是作为便携式产品的电池提供高性能电源输出,比其他结构具有不可超越的优势.开关电源的稳定性直接影响着电子产品的工作性能,误差放大器是直流开关电源系统中电压控制环路的核心部分,其性能优劣直接影响着整个直流开关电源系统的稳定性,因而对高性能误差放大器的分析是本论文的主要研究目标。
本文误差放大器的分析基于Buck型DC-DC转换器,从系统稳定性、负载调整率及响应速度要求的角度出发,首先对该款Buck型DC-DC转换器的系统电压控制环路进行小信号分析,并对控制环路进行了零极点分布分析,确定环路补偿策略。
最后基于系统级来分析误差放大器.关键词:开关电源;Buck型DC—DC转换器;误差放大器。
AbstractDue to their merits of wide input range,high efficiency, small in size and light in weight ect, switching power supplies are gaining more and more application areas in today’s modern world,ranging from domestic equipments to sophisticated communication and data handling systems,especially in portable devices, they have unsurpassable advantages。
The rapid development of products in corresponding application areas requires the power supplies to have better performances. The robustness of switch—mode power supplies directly affect the performance of electronic devices。
毕业设计论文(开关电源)

1.1 课题来源及意义 ........................................................ 2 1.2 课题基本要求 .......................................................... 2 1.3 课题相关背景 .......................................................... 2
2 开关电源方案设计.................................................... 3
2.1 开关电源工作原理 ...................................................... 3 2.2 开关电源与线性电源的比较 .............................................. 4 2.3 方案论证 .............................................................. 4 2.3.1 方案 1 ............................................................... 4 2.3.2 方案 2 ............................................................... 5 2.3.3 方案 3 ............................................................... 5 2.3.4 方案分析 ............................................................ 5 2.3.5 总体结构设计 ........................................................ 5 2.4 难点分析 .............................................................. 6 2.4.1 如何提高电源工作频率 ................................................ 6 2.4.2 储能电感的绕制 ...................................................... 7 2.4.3 标度转换技术 ........................................................ 7 2.5 控制技术选择 .......................................................... 8 2.6 开关变换器结构分析与选择 .............................................. 9 2.7 开关电路器件参数选择 ................................................. 12 2.7.1 功率开关管的选择 ................................................... 12 2.7.2 滤波电容的选择 ..................................................... 12 2.7.3 储能电感的选择 ..................................................... 13 2.7.4 续流二极管的选择 ................................................... 13
毕业设计开关电源

毕业设计开关电源毕业设计开关电源随着科技的不断发展,电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而这些电子产品的正常运行离不开电源的供应。
在电源中,开关电源作为一种高效、稳定的供电方式,被广泛应用于各类电子设备中。
本文将从开关电源的原理、设计要点以及应用领域等方面进行论述。
一、开关电源的原理开关电源是一种将交流电转换为直流电供应给电子设备的电源。
其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出电压。
开关电源的核心部件是开关管和变压器。
当交流电输入时,变压器将交流电转换为一定频率的高频交流电。
随后,开关管通过不断地开关动作,将高频交流电转换为直流电输出。
通过这样的方式,开关电源能够提供稳定且高效的电源供应。
二、开关电源的设计要点1. 输入电压范围:开关电源的输入电压范围是设计时需要考虑的重要因素。
一般来说,输入电压范围越宽,适用性就越广。
因此,在设计开关电源时,需要选择合适的电压范围,并采取相应的电路设计措施,以确保电源能够在不同电压条件下正常工作。
2. 输出电压稳定性:开关电源的输出电压稳定性是影响其性能的重要指标之一。
在设计过程中,需要通过合理的电路设计和控制手段,保证输出电压的稳定性。
常见的控制手段包括反馈控制和电压调节电路等。
3. 效率和功率因数:开关电源的效率和功率因数也是设计过程中需要考虑的重要因素。
高效率的开关电源能够减少能量的损耗,提高能源利用率。
而高功率因数则能够减少对电网的污染。
因此,在设计开关电源时,需要采取相应的措施,提高其效率和功率因数。
4. 过载和短路保护:开关电源在使用过程中,可能会遇到过载和短路等异常情况。
为了保护电源和电子设备的安全,需要在设计中考虑相应的过载和短路保护措施。
常见的保护措施包括过载保护、短路保护和过压保护等。
三、开关电源的应用领域开关电源由于其高效、稳定的特点,被广泛应用于各类电子设备中。
其中,常见的应用领域包括计算机、通信设备、工业自动化设备等。
开关电源毕业论文

开关电源毕业论文开关电源毕业论文一、引言近年来,由于电子产品的广泛应用,稳定的电源变得非常重要。
目前,开关电源已成为电子产品中最常用的电源之一。
开关电源具有体积小、重量轻、效率高、可靠性高等优点,是电子产品中广泛应用的电源。
本文旨在探讨开关电源的原理、特点、设计方法以及研究现状。
二、开关电源的原理开关电源是一种将直流电转换为稳定的直流电的电源。
一般情况下,开关电源由三个部分组成:变压器、整流电路和滤波电路。
1.变压器开关电源中的变压器是一个关键部件,它可以将输入电压变高或变低。
变压器通过变换输入电压的信号频率而实现电压变换。
交流输入电压经过变压器的初级线圈,进入变压器的磁性芯,再经过变压器的次级线圈输出。
因为变压器是通过变换输入电压的频率来实现电压变换的,所以变压器的次级电压可以高于或低于初级电压。
变压器的设计需要根据电源输入电压和输出电压来进行。
2.整流电路整流电路主要用于将变压器的次级电压转换为直流电压。
整流电路一般有半波整流电路或全波整流电路两种方式。
半波整流电路只对电压正半周期进行整流,而全波整流电路对整个电压周期进行整流。
3.滤波电路滤波电路用于削减整流电路输出的脉动电压,使输出电压更加稳定。
滤波电路通常使用电容和电感。
电容作为一个储存电荷的器件,在高频信号中可以起到滤波的作用。
电感则被用来解决低频噪声问题。
三、开关电源的特点1.高效由于开关电源是通过高速开关开关电流来控制输出电压的,所以开关电源具有高效率的特点。
开关电源通常可达到90%以上的效率,而传统的直接变压器、整流储能电源则只能达到60%-70%的效率。
2.体积小由于开关电源是由半导体元件构成的,体积小而轻便,而传统的直接变压器、整流储能电源体积大且重。
3.可靠性高由于开关电源采用了电子元件,其寿命长,故可靠性高。
4.成本低开关电源是用半导体元件制成的,故其成本低于其他电源。
四、开关电源的设计方法1.需求分析在设计开关电源之前,首先需要明确电源的工作电压、额定负载电流、输出电压波动率、输出电压纹波幅度和效率等需求。
开关电源设计毕业论文

开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展,开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。
本文将带你走进开关电源设计的世界,一探其奥妙和实用之处。
在这里我们不仅仅是研究技术,更是在寻找实用性和性能之间的平衡。
我们所关心的不仅是理论数据,更是其在现实应用中的表现。
首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理,了解电源在电子设备中的角色和功能后,我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者,更是整个设备稳定性的关键。
开关电源设计就是在这个基础上,通过技术和创新来提升电源的性能和效率。
1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在,从家庭电器的使用到工业设备的运行,再到数据中心的高效运作,开关电源都是不可或缺的重要角色。
为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢?这里面可是有深意的,听我慢慢道来。
2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题,大家都知道,开关电源是我们生活中电子产品的心脏,它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。
那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢?随着科技的飞速发展,开关电源设计技术也在不断进步。
虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求,但随着人们对电子设备性能要求的提高,新的技术和方法也在不断涌现。
例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。
3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的,就是想通过研究和设计开关电源,解决现实中遇到的一些问题,比如电源效率不高、稳定性不好等等。
毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛,涉及到很多领域,比如计算机、通信、家电等等。
所以研究开关电源设计,不仅具有理论价值,还有很大的实际意义。
那么我们研究的内容是什么呢?简单来说就是分析开关电源的工作原理,研究其设计过程,然后设计出一个既实用又高效的开关电源。
在这个过程中,我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。
(完整版)开关电源设计毕业设计

毕业论文(设计)题目开关电源设计英文题目switch source design院系专业姓名年级指导教师2015年4月摘要摘要内容:本论文题目是学校根据学生的实际情况和所学的专业而设计的,它体现了学校对学生的理论知识和实践动手能力的考察,并且让学生充分的发挥自己所学的知识。
随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。
显然,那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。
取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源。
隔离式开关电源的核心是一种高频电源变换电路。
它使交流电源高效率地产生一路或多路经调整的稳定直流电压。
本论文共分七章,内容包括:开关电源概述,输入电路,隔离单端反激式变换器电路,UC3842的原理及技术参数,UC3842常用的电压反馈电路的选用,UC3842在开关电源电路的应用,电源市场的概况。
【关键词】:变压器滤波过载Switch Source DesignAbstractAbstract content:The topic of this thesis is designed according to the actual situation of the school and professional school students which reflects the effects of school students theoretical knowledge and practical ability, and let the students give fulllay to their own knowledge.With the rapid development of large-scale and ultra large scale integrated circuit, especially the microprocessor and a semconductor memory utilization, gave birth to the electronic system of a new generation of products. Obviously, the volume is big and , light weight, circuit. It makes the AC power efficient generates one or more adjusted stable DC voltage.T his paper is divided into seven chapters, including: input switching power supply circuit, an overview, isolation of single end flyback converter circuit, principle and technical parameters of UC3842, UC3842 common voltage feedback circuit selection, application of UC3842 in switching power supply circuit, power market overview.Key Words:Transformer ;Wave filtering ;Overload目录第1章开关电源概述1.1 开关电源的产生与发展 (5)1.2 隔离式高频开关电源 (5)1.3 开关电源所用的术语 (6)第2章输入电路2.1 电压倍压整流技术 (9)2.2 输入保护器件 (9)2.3 输入阳间电压保护 (10)第3章隔离单端反激式变换器电路3.1 单端反激式变换器电路中的开关晶体管 (12)3.2 单端反激式变换器电路中的变压器绕组 (13)第4章 UC3842的原理及技术参数4.1 原理与特点 (15)4.2 工作描述 (16)4.3 技术参数 (19)第5章 UC3842常用的电压反馈电路的选用5.1 概述…………………………………………………………………………………235.2 UC3842常用的电压反馈电路 (23)5.2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入 (23)5.2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入 (24)5.2.3 采用线性光偶改变误差放大器的输入误差电压 (25)5.2.4 结语 (27)第6章 UC3842在开关电源电路的应用6.1 UC3842 组成的开关电源电路 (28)6.1.1 启动过程 (29)6.1.2 稳压过程 (29)6.1.3 过流保护原理 (30)6.1.4 过压保护原理 (31)6.1.5 开关保护电路 (31)6.1.6 起动电路的设计 (31)6.1.7 反馈绕组的设计 (31)6.2 显示器开关电源电路 (32)6.2.1 特点 (32)6.2.2 采用开关稳压电源激励行输出的优缺点如下 (32)6.2.3 UC3842在显示器电路的应用 (33)第7章电源市场的概述7.1 直流稳压电源(出口)购市场概况 (34)7.2 开关电源的市场概况 (35)7.2.1开关电源的市场规模 (35)7.2.2 开关电源的生产倾向 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第1章开关电源概述1.1 开关电源的产生与发展随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。
开关电源设计毕业论文

开关电源设计毕业论文目录1绪言 (1)L1课题背景 (2)1.2选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3本课题主要的研究内容 (3)2系统设计方案与论证 (4)2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.32. 1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2. 2 MOSEFT驱动电路方案 (7)3.2. 3单片机选择方案 (7)4.2. 4检测采样方案 (8)5.2.5系统框图 (8)3硬件电路设计 (9)5.1变压整流滤波电路 (9)5.2辅助电源的设计 (11)5.3Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3. 1参数选择原理 (12)3.3.2电感值的计算 (15)3.3.3滤波电容的计算 (15)6.3. 4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)1R2110是驱动性能优良的集成芯片。
他的自举悬浮驱动电源可以同时驱动同一桥的上下两个开关器件,驱动电压高达500V,工作频率500kHz,并具有电源欠压保护关断逻辑。
芯片还有一个封锁两路输出的保护段SD,在SD输入高电平时,路输出均被封锁。
IR2110的这些优点给设计带来了极大的方便,特别是自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源的设计。
IR2110的自举电容的选择应满足下式 (19)c > 2。
,1匕cT°T・5 (3-18) (19)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4软件部分设计 (21)4.1AVR128 简介 (21)4.2PWM波的产生 (22)4.3AD 采样 (25)5系统调试及结果分析 (27)6总结与展望 (30)6. 1总结 (30)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)[1]张占松,蔡宣三.电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,1998: 18-22 (32)[2]王兆安,勋明.电力电子设备设计和应用手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2002: 35-44 (32)[3]倪东海,蒋玉萍.开关电源专用电路设计与应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 18-22 (32)[4]杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].北京:中国电力出版社,2007: 76-88 (32)[5]刘胜利,李龙文,高频开关电源新技术应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 56-62 32 [6]李龙文.最新开关电源设计程序与步骤[M].北京:中国电力出版社,2008. 66-72 (32)[7]沙占友.单片机开关电源的最新应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002: 45-56 (32)[8]周志敏,周纪海,纪爱华.开关电源实用电路[M].北京:中国电力出版社,2005: 55-62 (32)[9]王鸿铉.实用电源技术手册[M].上海:上海科学普及出版社,2002. 32[10][日]户川治郎.何伟仁译.实用电源电路设计手册[M].北京:中国计量出版社,1990 (32)[11]阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京:科学出版社,2000: 37-45 (32)[12]何希才.新型开关电源设计与应用[M].北京:科学出版社,2001.66-88 (32)[13]阮新波,严仰光.脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术[M] .北京::科学出版社,1999: 144-146 (32)[14] McLyman, Co I one I Wm. T. , Transformer and InductorDes i gn Handbook [M], Maree I (32)Dekker, New York, 1978. ISBN 0-8247-6801-9 (32)[14] Smith, Steve, Magnet i c components[M], Van NostrandReinhoId, New York, 1985. ISBN (32)[15]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009: 162-182 (32)[16]杨荫福,段善旭,朝泽云.电力系统装置及系统[M].北京:清华大学出版社,2006: 21-45 (32)[17]刘克琦,张文义,陈向阳,智能大功率PWM充电电源的研制[J] .哈尔滨铁道科技(工作研究),2000.6, 11 (2) :14-16 (32)[18]Enr ique J M, Andu' jar J M, Boh6'rquez M A. A rel iable,fast and Iow cost maximum power piont tracker for photovoltaicappl ications[J]. Solar Energy, 2010, 84: 79-89 (32)[19]Taf i k Duru H A max i mum power track i ng a Igor i thm based on lmppt=f(Pmax) funct i on for match i ng pass i ve and ac-t i ve Ioads to a photovoltaic generator [J]. Solar Energy, 2006, 80: 812-822 (33)[20]李绍武.Proteus在电力电子教学中的应用[J].中国电力教育;010(9): 85-86 (33)[21]刘陵顺,芳忠山.种高精度开关稳压电源的设计[J].仪表技术,2001.4, 20 (4) : 45-47 (33)[22]李绍武.基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计[J].湖北民族学院学报:自然科学版,2010(2): 174-176 (33)[23] AkhIaque-E-RasuI Sha i kh, Ganesan Rajamohan. Buck Ii ng Ana lysis of Tapered Laminated Composite PIates Us i ng RitzMethod[J].材料科学与工程:中英文版,2011 (3): 253-265. . 33 [24]史平君,实用电源技术手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:56-78 (33)[25]赵良炳.现代电力电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2000: 102-110 (33)[26]史平君,实用电源技术手册[M],沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:86-87 (33)附录 (34)1绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点,应用越来越广泛,从70年代开始,并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。
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目录1 前言 (1)2.总体方案设计 (2)** 方案一 (2)** 方案二 (3)**方案选择 (4)3.单元模块设计 5**单元模块功能介绍 (5)**辅助电源部分设计 (5)**主要电源部分设计 (6)**保护电路部分设计 (7)**继电器驱动部分设计 (7)**输出电压比较部分设计 (8)**编码译码部分设计 (9)**电路设计及参数计算 (10)**特殊器件介绍: (11)**各单元模块连接 (16)4.系统调试及结果分析175.设计总结 (17)【参考文献】 (18)6 系统原理图 (19)1前言可以说,有电器的地方就有电源。
所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。
现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件,这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电,以便得到正常工作所必需的能源。
这些直流电源有的属于化学电源,如采用干电池和蓄电池,但这些不能持久性的供电。
大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。
完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。
现代电子设备中使用的直流稳压电源有两大类:线性稳压电源和开关性稳压电源。
所谓线性稳压电源就是其调整管工作在线性放大区,这种稳压电源的最主要的缺点是变换效率低,一般只有35%~60%左右。
开关稳压电源的开关管工作在开关状态,其主要的优越性就是变换效率高,可高达70%~95%。
目前,计算机、通信设备、雷达、电视及家用电器等现代电子设备中的稳压电源已基本采用了开关稳压电源,因此,下面将介绍开关稳压电源的设计。
2.总体方案设计** 方案一该方案是通过变压器变压,再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电,在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压,由于稳压器当输入电压固定时只能在它的电压差范围内调节输出电压,、所以要在调出电压差的范围时自动调档,这是通过两个比较器将输出电压和基准电压进行比较,再通过计数器的计数功能控制继电器控制器的输入情况来判断输出电压的大小在哪个范围,然后进行自动调档。
最后将稳压器的输出电压流经保护电路,最后输出。
如图2.1。
图2.1变压器整流滤波稳压保护电路两个比较器交流电 220V/50HZ计数器继电器控制器** 方案二该方案也是通过变压器变压,再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电,在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压,主要是自动换档这一单元有所改变,该方案的这一单元的原理是:将稳压器输出的电压通过六个比较器和基准电压进行比较,将得出的结果通过编码器、译码器得出有效的二进制码,接着通过继电器控制器控制继电器自动调节档位。
最后将稳压器的输出电压流经保护电路输出,如图2.2。
交流电 220V/50H变压器整流滤波继电器控制器稳压保护电路六个比较器编码器 译码器图2.22.3方案选择方案一的优点在于所用的器件较少,但由于用计数器给继电器控制器有一个缺点:当电源一开始就往下调,要是不置数的话,往下就不能计数,但如果置数的话,在方案上有点困难;方案二虽然元器件多点但它能完整的完成自动调档功能,并且思路简单明了,容易让人理解并不会出什么错误,元器件又好解决.所以我选用第二中方案。
3.单元模块设计**单元模块功能介绍**辅助电源部分设计该部分的功能是提供主要电源部分所使用的芯片的驱动电压和用来作为基准电压。
12J23D21N4007D41N4007D31N4007D51N4007C11in12out3IC37805C13C15R11FUSEVi Vo图3.1.1 辅助电源+5V该电源提供稳定的直流电源+5V ,它的主要功能是提供给比较器、译码器和编码器的驱动电压+5V 。
如图3.1.1。
12J23D21N4007D41N4007D31N4007D51N4007C11C13C15R11FUSEin12out3IC?7812ViVo图3.1.2 辅助电源+12V该电源提供稳定的直流电源+12V ,它的主要功能是提供给2803驱动电压+12V 和提供比较器的基准电压。
如图3.1.2。
该电源主要通过整流、滤波和稳压三部分构成,起部分功能如下: 桥式整流电路:在U2的正半周,a 点的电位高于b 点的电位,D1、D3导通,D2、D4截止,电流自a 端经D1,RL 和D3回到电源的b 端;在U2的负半周,b 点的电位高于a 点的电位,D2、D3导通,D1、D3截止,电流自b 端经D2、RL 和D4回到电源的a 端。
与半波整流电路相比,在U2、RL 相同条件下,输出的只电流、电压都提高一倍;电流脉动程度减小;变压器在正、负半周都有对称的电流流过,既得到充分利用,又不存在单磁化的问题,但需要4个整流二极管,线路稍复杂。
与全波整流相比,虽然多用了2个整流二极管,但反向耐压低了一倍,变压器次级少了一圈,综合成本低于全波整流电路。
电容滤波电路电容滤波电路的特点:(1)电流的有效值和平均值的关系与波形有关,在平均值相同的情况下,波形越尖,有效值越大。
在纯电阻负载时,变压器副边的有效值I2=1.11IL ,而有电容滤波时I2=(1.5~2)IL 。
(2)负载平均电压VL 升高,纹波(交流成分)减小,且RLC 越大,电容放电速率越慢,则负载电压中的纹波成分越小,负载平均电压越高。
为了得到平滑的负载电压,一般取RL*C ≥(3-5)T/2(式中T 为电源交流电压的周期)。
(3)负载直流电压随负载电流增加而减小。
VL 随IL 的变化关系称为输出特性或外特性,如图所示。
电容滤波电路简单,负载直流电压VL 较高,纹波也较小,它的缺点是输出特性较差,适用于负载电压较高,负载变动不大的场合。
**主要电源部分设计C13300uFC2104IN3A D J1OUT2IC1LM 317R25kC510uFR1240C422uFC30.112J1D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007F1FUSEVoVi图3.1.3可调电源部分该部分通过三端可调集成稳压器实行对电压的调节,当调节电位器R2时,电压就会随着电阻的阻值变化而变化。
**保护电路部分设计R?R1R?R1T?BD139T?BF25V iVo图3.1.4 保护电路如图3.1.3,该保护电路采用场效应管的功能,其工作原理如下:当电源输出短路时,场效应管VT2的栅源极变成等电位而导通,其漏源极就会分去调整管VT1的基极电流达到减小调整管导通过电流的作用,R2为场效应管栅极的保护电阻。
选用场效应管时应使其导通电压降(漏源极间的电压)小于调整管发射结导通电压降。
**继电器驱动部分设计JDQ?JDQ-T71JDQ?JDQ-T71JDQ?JDQ-T71JDQ?JDQ-T71JDQ?JDQ-T711234567J?CON7I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77I N 88C O M9D I O DE 10O U T 811O U T 712O U T 613O U T 514O U T 415O U T 316O U T 217O U T 118IC?ULN2803AB图3.1.4继电器驱动该部分的设计主要利用继电器的特殊功能:当继电器两端有电压时,继电器则导通,反之继电器就断开。
继电器用2803芯片驱动,如图3.1.4所示,可知A ,B 两端接到整流部分,2803输入端接译码部分。
当译码信号传给2803时,它即将判断那端输出高电平,接到这端的继电器导通,即与变压器的一档位接通,起到换挡作用。
** 输出电压比较部分设计R?R1R?R1R?R1R?R1R?R1VCC32184U?A145832184U?A145832184U?A145832184U?A145832184U?A1458GNDR?R1R?R1542312U?ACA139图3.1.6 电压比较该部分的原理主要是利用对输出电压与基准电压进行比较从而判断输出电压在哪个范围,由此得出比较信号,将它传给编码器编码。
如图3.1.5可知,六个比较器的输出端接编码器,输入端接的基准电压。
此基准电压是通过+12V 的辅助电源供给的。
比较器的原理是:当输入电压比基准电压高时输出高电平,而当输入电压比基准电压低时则输出低电平。
** 编码译码部分设计01011121231341526374EI 5EO15A 9B 7C 6GS14U?74LS148GNDGNDA 10B 13C 12D11Q03Q114Q22Q315Q41Q56Q67Q74Q89Q95U?4028图3.1.7 编码译码如图3.1.6所示,编码器的输入端接比较器的输出端,在此编码器通过对输入信号的编码并传给译码器,通过译吗器的译码将输出信号传给2803控制继电器。
**电路参数计算**辅助电源参数计算1.因为Vi-Vo=2.5V ,所以+5V 稳压电源Vi 应大于2.5V+5V=7.5V ,+12稳压电源Vi 应大于2.5V+12V=14.5V 。
2.因为Vi=(1.1~1.2)Vj,所以Vj=Vi/(1.1~1.2).那么+5V 稳压电源Vj ≥6.25V, +12稳压电源Vj ≥12.08V 。
3.考虑到电解电容并不是非常大,稳压输出的稳定,+5V 稳压电源交流电压应大于6.6V ,+12稳压电源交流电压应大于12.6V 。
4.因为二极管有正向压降,+5V 稳压电源交流电压应大于 6.6+0.7×2=8V ,+12稳压电源交流电压应大于12.6+0.7×2=14V 。
5.考虑到交流电源电压的波动,在市网电压为200V 时也能正常工作,则有200/220+Vj ,所以+5V 稳压电源交流电压应大于8.8V ,+12稳压电源交流电压应大于14.8V 。
6.交流变压器副边应选取的电压为:+5V 稳压电源交流电压为9V ,+12V 稳压电源交流电压为15V 。
**主要电源参数计算**≥2.5~3V 且Vi-Vo ≤40V 。
**=Vre(1+R2/R1)+Iadj ×R2,其中Vre=1.25,Iadi=100uA 非常小可以忽略,所以V o=1.25(1+R2/R1)。
**的取植范围为120~240欧姆之间。
**≤Vo ≤37V ,电流小于1.5A ,保护电流为2.2A ,最大耗散功率为20W 。
**元器件的选择1.假设负载电流为500mA ,电源电压的频率为50HZ ,则T=0.02S ,电容C ≥【(3~5)T/2】/RL,耐压植应大于1.42×Vj,即1.42×Vj ×250/220。
(250/220为市网电源电压过高时的情况)当输出电压为5V 时C ≥3000~5000uF ,耐压植应大于14.5V 。
当输出电压为12V 时C ≥1250~2083uF,耐压植应大于24.1V 。