开关式直流稳压电源的设计
24V开关电源设计
24V开关稳压电源设计2009-11-10 13:53:1324V开关稳压电源设计输出电压4～16V开关稳压电源的设计2007-02-03 06:18摘要：介绍一种采用半桥电路的开关电源，其输入电压为交流220V±20％，输出电压为直流4～16V，最大电流40A，工作频率50kHz。
重点介绍了该电源的设计思想，工作原理及特点。
关键词：脉宽调制；半桥变换器；电源1、引言：在科研、生产、实验等应用场合，经常用到电压在5～15V，电流在5～40A的电源。
而一般实验用电源最大电流只有5A、10A。
为此专门开发了电压4V～16V连续可调，输出电流最大40A的开关电源。
它采用了半桥电路，所选用开关器件为功率MOS管，开关工作频率为50kHz，具有重量轻、体积小、成本低等特点。
2、主要技术指标1）交流输入电压AC220V±20％；2）直流输出电压4～16V可调；3）输出电流0～40A；4）输出电压调整率≤1％；5）纹波电压Up p≤50mV；6）显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。
3、基本工作原理及原理框图该电源的原理框图如图1所示。
220V交流电压经过EMI滤波及整流滤波后，得到约300V的直流电压加到半桥变换器上，用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动功率MOS管，通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压，经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。
图1整体电源的工作框图4、各主要功能描述4.1、交流EMI滤波及整流滤波电路交流EMI滤波及整流滤波电路如图2所示。
图2交流EMI滤波及输入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。
直流开关稳压电源设计
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展，各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点，在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源，对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围：12V±1V；2. 输出电流：2A；3. 转换效率：≥85%；4. 工作温度范围：25℃~+85℃；5. 具有过压、过流、短路保护功能；6. 体积小，便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点，适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点，能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件，本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标，选用IRF530N型号MOSFET，其导通电阻低，可降低开关损耗，提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点，适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波，提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能，设计如下保护电路：（1）过压保护：在输出端设置一个电压比较器，当输出电压超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（2）过流保护：在功率开关管源极串联一个取样电阻，实时监测电流值。
当电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（3）短路保护：在输出端设置一个电流比较器，当输出电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台，对设计的直流开关稳压电源进行测试，观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
直流稳压电源设计方案.d
直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案（一）】随着电子设备的广泛应用，直流稳压电源的需求在不断增加。
直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电，并根据需要提供不同电压和电流的输出。
本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。
根据实际需求，我们选择了输出电压为12V，电流为3A的直流稳压电源。
为了确保输出电压的稳定性，我们选择采用稳压模块进行电压调节。
稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。
常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。
线性稳压模块成本低、实现简单，但效率较低；开关稳压模块效率高，但成本相对较高。
根据需求和经济性，我们选择了线性稳压模块。
接下来，我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。
首先，选择一款符合要求的线性稳压模块。
通过对市面上的产品进行比较和测试，我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块，该模块具有良好的稳定性和可靠性。
其次，我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器，用于提供输入电源。
适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。
我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。
除了稳压模块和电源适配器外，我们还需要选择其他电子元件，如滤波电容、电位器等。
这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。
设计好电路原理图后，我们还需要进行模拟仿真和实际测试，以验证电路的稳定性和性能。
在模拟仿真中，我们可以通过电路仿真软件进行电路分析，并对电路进行优化。
在实际测试中，我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。
最后，我们需要对电路进行封装和外壳设计，以保护电路和电子元件。
电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。
外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。
【直流稳压电源设计方案（二）】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中，其设计方案多样化。
本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。
在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。
下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。
首先，设计一个电源电路。
直流稳压电源的核心是一个稳压器件，常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压，其优点是稳压性好，但效率较低。
开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压，其优点是效率较高，但稳压性较差。
根据自己的需求选择适合的稳压器件。
接下来，根据选定的稳压器件制作电路板。
首先，在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件，如滤波电容、限流电阻等。
然后，连接电路板上的各个元器件，使用焊锡将其固定在电路板上。
注意保持电路的紧凑和结构的稳定，防止元器件之间短路或松动。
接着，搭建电源电路的输入和输出端。
将输入端与市电或其他电源连接，确保输入电压和电流在稳定范围内。
将输出端与需要供电的设备连接，确保输出电压和电流符合设备的要求。
最后，进行电源的测试和调试。
将电源接通电源，通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流，确保其在稳定范围内。
根据需要，可以使用可调电阻来调节输出电压，以确保满足设备的电源要求。
需要注意的是，直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。
如需接通电源泄漏和短路保护装置，注意绝缘和接地，避免触电和设备损坏。
总之，设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件，设计电路图，制作电路板，搭建输入输出端，进行测试和调试。
通过这些步骤，一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。
在直流稳压电源设计和制作的过程中，还需要考虑一些其他要素，如过流保护、过压保护和温度保护等。
这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。
过流保护是指在输出端口控制电流的大小，防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。
常用的过流保护电路有两种：电阻式和电子式。
电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻，当电流超过设定值时，电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路，实现过流保护。
开关直流稳压电源设计
开关直流稳压电源设计设计原理：关键参数：开关直流稳压电源的关键参数包括输出电压精度、输出电流、纹波电压和负载调节率等。
输出电压精度表示开关直流稳压电源输出的电压与设定值之间的偏差。
输出电流表示电源能够提供的最大负载电流。
纹波电压表示输出电压的波动情况，是由开关器件的开关操作引起的。
负载调节率表示在负载变化时，输出电压的变化程度。
主要组成部分：一个典型的开关直流稳压电源由以下几个主要组成部分构成：1.输入端：输入端通常有一个交流电源或者一个整流电路，将交流电转换为直流电。
在输入端还可能包含一些滤波电容和短路保护电路。
2.开关电路：开关电路由各种开关器件组成，包括晶体管、场效应管和硅控整流元件等。
开关周期性地打开和关闭，调节输入电压的占空比，从而调节输出电压。
在开关电路中，还可能包含一些保护电路，如过流保护和过压保护等。
3.控制电路：控制电路是开关直流稳压电源中的重要组成部分。
它根据输出电压与设定值之间的偏差，生成控制信号，控制开关器件的开关操作。
控制电路通常由一个误差放大器、一个比较器和一个参考电压源组成。
4.输出端：输出端是开关直流稳压电源输出电压的终点。
它通常由一个输出电感、一个输出滤波电容和一个负载组成。
输出电感和输出电容起到滤波作用，减小输出电压的纹波。
负载则是电源供电的目标设备。
5.反馈回路：反馈回路起到监测输出电压并调整开关操作的作用。
它通常由一个反馈电阻和一个反馈电压比较器组成。
反馈电阻将输出电压分压为反馈电压，反馈电压比较器将反馈电压与设定值进行比较，生成控制信号。
总结：开关直流稳压电源是一种常用的电源设计，用于提供稳定的直流电压输出。
它通过开关器件的开关操作调节输入电压，并通过反馈机制保持输出电压稳定。
设计开关直流稳压电源需要考虑关键参数，包括输出电压精度、输出电流、纹波电压和负载调节率等。
主要的组成部分包括输入端、开关电路、控制电路、输出端和反馈回路。
开关直流稳压电源的设计涉及到多个领域的知识，包括电源电路、电子器件和控制理论等。
开关稳压电源课程设计
电力电子技术课程设计目录一．前言二，设计方案1.选择方案2.各模块方案的比较和选择三．系统设计与分析1.总体结构图2.主电路的设计3.参数计算开关稳压电源的设计一前言开关电源是一种高效率、高可靠性、小型化、轻型化的稳压电源，是电子设备的主流电源。
开关电源的基本作用就是将交流电网的电能转换为适合各个配件使用的低压直流电做供给使用。
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。
输入电压为AC220v ，50Hz 的交流电，经过变压器，再由整流桥整流后滤波变为直流电，然后通过功率开关管的导通与截止将直流电压变成连续的脉冲，再经输出滤波后变为直流电。
开关管的导通与截止由PWM （脉冲宽度调制）控制电路发出的驱动信号控制。
PWM 驱动电路在提供开关管驱动信号的同时，还要实现输出电压稳定的调节、对电源负载提供保护。
为此设有检测放大电路、过电流保护及过电压保护等环节。
通过自动调节开关管导通时间的比例（占空比）来实现。
二 方案1. 单片机产生PWM 信号，输出到驱动芯片2101。
经滤波消除纹波，实现脉宽调制控制。
采用PWM 脉冲方式来实现的开关电源可以简化硬件电路，易于控制和调节，而且具有效率高的优点，可适应本设计对精度的要求。
另外单片机采用超低功耗MSP430可以对反馈信号做PI 计算形成闭环控制，使得输出电压在设定范围内变化，同时可以将给定值与测量值进行液晶显示。
其中最为关键的是进行PI 算法过程中比例系数和积分系数的调节，但是结合实际的硬件电路与相关测试数据可以得到适合硬件电路的参数。
2.各模块方案的比较与选择采用Boost 升压电路，此为隔离型结构，此电路能将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压， Boost 升压电路优点为结构简单、动态反应快、转换效率高。
控制电路方案选择。
采用单片机完成，MSP430内部具有定时比较器通过设定其周期及比较值 就可以形成占空比可调的PWM 波，驱动MOSFET 。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计引言直流稳压电源是电子工程领域中常用的电源装置，用于将交流电源转换为稳定的直流电源。
在电子设备的设计和实验过程中，直流稳压电源起到了至关重要的作用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解直流稳压电源的原理和设计过程，并通过实践操作，掌握设计直流稳压电源的技能。
一、理论知识1.1 直流电源的概念与分类直流电源是指输出电流为直流的电源装置，根据输出的电流稳定性和特性，可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
1.2 线性稳压电源的工作原理线性稳压电源采用变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
通过将输入电压转换为直流电压，并经过稳压控制电路的调节，使得输出电压稳定在一定的范围内。
1.3 线性稳压电源的设计要点线性稳压电源的设计要点包括输入电压范围选择、稳压管的选取与设计、输出电压调节等。
在设计过程中需要考虑电源的稳定性、效率和功率损耗等因素。
1.4 开关稳压电源的工作原理开关稳压电源利用开关管的开关行为来实现对输出电压的稳压控制。
通过高效的开关变换，能够实现更高的功率转换效率。
1.5 开关稳压电源的设计要点开关稳压电源的设计要点包括：开关管的选取与驱动、滤波电路的设计、反馈控制策略的选择等。
在设计过程中需要考虑开关管的损耗、电磁干扰等问题。
二、实践操作2.1 线性稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计线性稳压电源，了解其原理和设计要点，并实践操作电路搭建与调试过程。
实验步骤： 1. 确定输入电压范围，选择合适的变压器。
2. 设计整流电路，将交流电转换为直流电。
3. 设计滤波电路，去除交流成分，使得输出电压更加稳定。
4. 选取合适的稳压管，并设计稳压电路，实现输出电压的稳定控制。
5. 搭建电路原型并进行调试，测试输出电压的稳定性与效果。
2.2 开关稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计开关稳压电源，了解其原理和设计要点，并实践操作开关管的驱动、滤波电路的设计以及反馈控制策略的选择。
实验步骤： 1. 选择合适的开关管，并设计驱动电路，实现对开关管的控制。
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
一、概述
直流稳压电源是一种常见的电子电源，它可以稳定地输出电流和电压，常用于芯片电
路的供电和电子设备的集成电路供电，可以将实际的电源电压降至需求的电压和功率。
本
次课程设计采用单线桥式变换器+单线开关稳压器的结构，利用DC-DC变换器的出力信号
进行整流，最终输出直流稳压电源。
二、直流稳压电源原理
直流稳压电源的输入端接交流电源，输入AC电变成DC电，由单线桥变换器输出DC 电；单线开关稳压器采用比较电路控制共模控制电路，电动机起来控制继电器，调节单线
变换器输出电压，实现输出电压稳定，使得最后输出稳定电压。
三、硬件结构
1、采用单线桥式变换器作为输入电源，用于转换宽范围的输入电源，并将AC电变成DC电。
2、采用单线开关稳压器，用于调节输出电压，保持恒定的电压和功率输出，以达到
稳压的要求。
3、采用三级型整流电路来实现直流电源的输出，将比较出来的电压整流，达到输出
电压的要求。
四、仿真与实践
1、首先根据电路图量出各个元件，并测量运行电压、时间和电流等指标，保证元件
的可靠性。
2、采用LTspice仿真设计，精确调节单线变换器和单线开关稳压器的参数，完成仿
真设计。
3、经过组装测试，检验稳压电源的稳定性，测试出来的电压跟仿真出来的电压有所
出入，表明仿真有一定的可靠性。
五、总结
本次课程设计主要采用单线桥式变换器+单线开关稳压器，实现直流稳压电源之目标。
经过仿真和实际测试，表明稳压电源拥有良好的稳定性，可以满足各种电子设备的采集需求。
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开关式直流稳压电源的设计
开关式直流稳压电源（Switched-mode DC power supply）是一种通过开关器件的开关操作进行高效转换的电源，用于将输入电压转换为稳定的直流输出电压。
它具有体积小、效率高、负载能力强等优点，因此被广泛应用于电子设备、通信设备、仪器仪表等领域。
下面将详细介绍开关式直流稳压电源的设计。
一、设计需求分析
在设计开关式直流稳压电源之前，首先需要进行需求分析。
根据设计的具体应用场景和输出要求，确定以下参数：
1.输入电压范围：根据使用环境的电源电压情况，确定输入电压的最大和最小值。
2.输出电压范围：根据应用需求，确定输出电压的稳定范围。
3.输出电流能力：根据应用的负载特性和输出功率需求，确定电源的输出电流能力。
4.整体体积和成本：根据实际需求，确定电源的体积和成本预算。
二、主要电路设计
1.输入电路设计：输入电路主要包括滤波电容和输入电源保护电路。
滤波电容用于平滑输入电压，减少输入电压的纹波；输入电源保护电路用于保护电源免受输入过压、过流等异常情况的影响。
2.控制电路设计：控制电路主要包括开关器件的控制电路、反馈电路等。
开关器件的控制电路用于控制开关器件的开关频率和占空比，以实现
输出电压稳定；反馈电路用于监测输出电压并通过反馈控制回路调节开关器件的工作状态，以保持输出电压的稳定。
3.输出电路设计：输出电路主要包括输出电感和输出滤波电容。
输出电感用于平滑输出电流，减少输出电流的纹波；输出滤波电容用于平滑输出电压，减少输出电压的纹波。
4.保护电路设计：保护电路主要包括过压保护、过流保护和过温保护等功能，用于保护电源和负载免受异常情况的伤害。
三、PCB设计与布局
在设计电路板（PCB）时，需要考虑以下几个方面：
1.合理布局：根据电路的功能和特性，合理布局各个模块和元件，尽量缩短信号传输距离，降低电磁干扰。
2.良好接地：保证电路板的接地良好，并根据需要进行分区接地，避免信号之间的干扰。
3.降噪措施：在电路板设计中，采取降噪措施，如隔离敏感模拟信号和数字信号以减少噪声干扰。
4.优化散热：根据功率和效率要求，设计合理的热管理措施，如散热器、散热风扇等。
5.安全保护：在电路板上设置保护电路，如输入电源保险丝、过流保护电路、过热保护电路等，以保证电源和负载的安全。
四、其他考虑因素与验证方法
1.并联设计：如果有较高的输出功率需求，可以将多个开关电源进行
并联设计，以提高整体输出能力。
2.电磁兼容性：根据电源应用的要求，选择合适的滤波器、屏蔽材料等，以提高开关电源的电磁兼容性。
3.效率测试：通过对设计的开关电源进行负载测试，测量输入和输出
功率，计算效率，以验证设计是否符合要求。
4.稳定性验证：通过改变输入电压和负载，观察输出电压的变化情况，以验证开关电源的稳定性。
以上是开关式直流稳压电源的主要设计内容。
在设计过程中，需要考
虑多个因素，如输入电路设计、控制电路设计、输出电路设计、保护电路
设计等，并结合具体要求进行布局设计和验证。
在实际应用中，还需要根
据具体需求进行调试和优化，以达到最佳的工作效果。