一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计

带PFC功能的150W双管正激恒流源设计一、总体性能指标:输入交流电压范围:Vac=90Vac~260Vac ,f工频=40~60Hz;PFC输出直流电压:Vin=385~400Vdc;双管正激输出电压范围:V out=32Vdc~36Vdc;额定输出电流:Iout=4.3A;额定输出功率:Pout=150W ;(4.3A,36V LED负载)整体效率:η=90% ;二、电路总框架图图1 带PFC的双管正激式LED驱动电源电路总框图三、PFC电路设计图2:UC3854BN PFC 电路原理图 3.1 PFC 性能指标:交流输入电压范围:Vac=90Vac~260Vac , f 工频=40~60Hz ; PFC 输出直流电压:V0=385~400Vdc ; 额定输出功率:P0=240W ; 开关频率:fs=100kHz ; 效率:η=95% ; 功率因数:PF >0.95; 3.2 PFC 升压电感的选取电感在电路中有滤波、传递和储存能量的作用,其值与纹波电流和开关频率有关,如公式(1.2.1)所示。
IN S IN L s LU DT U DL I f I ==∆∆ (1.2.1) 式中D 为占空比,fs 为开关频率,Ts 为开关周期,Uin 为输入电流,△IL 为纹波电流。
①计算输入电流的最大峰值:(min)3.93pk IN I A === (1.2.2) ②计算电感电流允许的最大纹波电流△IL ,通常取线路电流最大峰值的20%,如公式(1.2.3)所示。
0.20.2 3.930.786L pk I I A ∆==⨯=(1.2.3)③计算电感电流出现最大峰值时的占空比, 如公式(1.2.4)所示。
(min)400900.68400o IN oU D U === (1.2.4)④综合以上公式可计算电感值,如公式(1.2.5)所示。
min)3900.681.1100100.786IN s LD L mH f I ⨯===∆⨯⨯( (1.2.5)本设计实际取1mH 。
一种双反馈恒流源设计与实验

一种双反馈恒流源设计与实验作者:李宗平谭亲跃陈帝伊王少坤来源:《现代电子技术》2020年第12期摘 ;要:文中介绍一种以PWM斩波稳流电路为基础的双反馈恒流源电路。
该电路利用PWM芯片SG3525的双路调制波的输出功能,配合双MOSFET管斩波电路,实现硬件电路连续的闭环控制和单片机软件算法的数字化反馈相结合,从而最大程度地减小输出电流纹波。
实验结果证明,该恒流源电路输出电流调节范围为20~2 000 mA,纹波电流低于0.2 mA,输出电流精度高,稳定性好。
同时该电路具有键盘预设电流、液晶显示和过流保护功能。
关键词:双反馈; 恒流源; 电路设计; 单片机; 斩波电路; 数据测试中图分类号: TN753.5⁃34; TP368.2 ; ; ; ; ; ; ; 文獻标识码: A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号:1004⁃373X(2020)12⁃0005⁃04Abstract: A double feedback constant⁃current source circuit based on PWM chopper constant⁃current circuit is introduced. The circuit uses output function of dual⁃channel modulation wave of PWM chip SG3525 and cooperates with dual MOSFET chopper circuit to realize the combination of continuous closed⁃loop control of hardware circuit and digital feedback of SCM software algorithm, so as to minimize the output current ripple to the most extent. The experimental results verify that the output current adjustment range of the constant current source circuit is 20~2000 mA, the ripple current is less than 0.2 mA, and has high accuracy and stability of output current. At the same time, the circuit has keyboard preset current, LCD display and over⁃current protection function.Keywords: double feedback; constant⁃current source; circuit design; SCM; circuit design; data test0 ;引 ;言恒流源常作为电流传感器、LED数码管显示器及电子实验的驱动电源,其稳定性和精度对系统具有非常重要的意义。
大电流恒流源电路设计方案

大电流恒流源电路设计方案
恒流源需要给电路提供恒定的电流
恒流源的设计有很多方案,可以用三端稳压器,可以用运放,可以用基准电源芯片,简单的可以用两个三极管实现
稳压器构建的恒流源
此设计比较简单,提供的电流也比较大。
I=Vout/R10+Iq,其中Iq为三端稳压器的静态工作电流,在电流较大的情况下,Iq是可以忽略不计的。
因为三端稳压器Vout的电压是恒定的,所以通过调整可变电阻R10就可以得到需要的电流了。
运放反馈的高精度恒流源
如果要求电流精度比较高的,可以用运放反馈设计恒流源
使用运放作为反馈,同时使用MOS管避免三极管Ibe导致的公差,可以设计出精度较高的恒流源
I=Vin/R7,只可设计合适的参考电压Vin和电阻R7就可以得到需要的恒定电流
基准电源芯片TL431设计的恒流源
使用TL431也可以设计出精度较高的恒流源
TL431也可以做到很高的精度,设计更简单
I=Vref/R3,因为TL431的参考电压是稳定的,所以设计合适的电阻R3就可以得到需要的恒定电流。
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计

带PFC功能的150W双管正激恒流源设计一、总体性能指标:输入交流电压范围:Vac=90Vac~260Vac ,f工频=40~60Hz;PFC输出直流电压:Vin=385~400Vdc;双管正激输出电压范围:V out=32Vdc~36Vdc;额定输出电流:Iout=4.3A;额定输出功率:Pout=150W ;(4.3A,36V LED负载)整体效率:η=90% ;二、电路总框架图图1 带PFC的双管正激式LED驱动电源电路总框图三、PFC电路设计图2:UC3854BN PFC 电路原理图 3.1 PFC 性能指标:交流输入电压范围:Vac=90Vac~260Vac , f 工频=40~60Hz ; PFC 输出直流电压:V0=385~400Vdc ; 额定输出功率:P0=240W ; 开关频率:fs=100kHz ; 效率:η=95% ; 功率因数:PF >0.95; 3.2 PFC 升压电感的选取电感在电路中有滤波、传递和储存能量的作用,其值与纹波电流和开关频率有关,如公式(1.2.1)所示。
IN S IN L s LU DT U DL I f I ==∆∆ (1.2.1) 式中D 为占空比,fs 为开关频率,Ts 为开关周期,Uin 为输入电流,△IL 为纹波电流。
①计算输入电流的最大峰值:(min)3.93pk IN I A === (1.2.2) ②计算电感电流允许的最大纹波电流△IL ,通常取线路电流最大峰值的20%,如公式(1.2.3)所示。
0.20.2 3.930.786L pk I I A ∆==⨯=(1.2.3)③计算电感电流出现最大峰值时的占空比, 如公式(1.2.4)所示。
(min)400900.68400o IN oU D U === (1.2.4)④综合以上公式可计算电感值,如公式(1.2.5)所示。
min)3900.681.1100100.786IN s LD L mH f I ⨯===∆⨯⨯( (1.2.5)本设计实际取1mH 。
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计

带PFC功能的150W双管正激恒流源设计设计一个带PFC功能的150W双管正激恒流源涉及到以下几个关键问题:正激拓扑选择、功率因数校正技术、控制策略、保护功能等。
本文将详细介绍如何设计一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。
一、正激拓扑选择在设计150W双管正激恒流源时,可以选择LLC谐振变换器作为正激的拓扑结构。
LLC谐振变换器具有高效率、高密度、低EMI等优势,适合用于高功率应用,同时也能够实现PFC功能。
二、功率因数校正技术在正激拓扑中实现功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)功能是非常关键的。
采用谐振变换器结构,主要通过控制输入电流时间谐振点,实现对输入电流的控制,从而提高功率因数。
三、控制策略控制策略是设计中的关键一环。
针对150W双管正激恒流源,可以引入一种基于周期延时的控制策略。
该控制策略主要包括参考电流的计算、比较器的设计以及PWM信号的生成等。
通过这种控制策略,可以有效地控制150W双管正激恒流源的输出,提高系统的稳定性和可靠性。
四、保护功能五、效率分析在设计完成之后,需要对系统的效率进行分析。
通过合理的设计和优化参数,将系统的效率提高到较高水平,实现能源的有效利用。
在整个设计过程中,需要注意一些关键参数的选择,例如输入电压范围、PWM控制频率、输出电压和电流的控制范围等。
同时,还需要注意系统输出的稳定性和可靠性。
通过以上的设计步骤和注意事项,可以实现一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。
设计出来的150W双管正激恒流源将具有高效率、稳定性和可靠性等特点,能够满足各种应用领域的需求。
恒流恒压源设计报告

稳压恒流源电源设计报告学院:班级:组员:必做题:用7812 设计一个输出0.5A 的恒流选做题:基于反馈运算放大器的光电控制目录1、课程设计目的 (3)2、课程设计任务和要求 (3)3、设计思路 (3)4、元器件清单 (6)5、仿真波形截图 (6)6、选做题 (9)7、设计总结 (11)1、课程设计目的:(1)、结合所学的电子电路的理论知识完成直流稳压电源课程设计;(2)、通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法;(3)、提高自己综合分析问题和解决问题的能力。
2、课程设计任务和要求(1)、课程设计任务:1)、用7812设计一个输出0.5A的恒流源;2)、自行选作一个课外拓展题;(2)、设计要求:1)、画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形;画出变压器副边电流的波形。
2)、输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比;3)、在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期);4)、求滤波电路的输出最大电压;5)求电路中固定电阻阻值3、设计思路由输出电流确定稳压电路的形式,通过计算极限参数(电压,电流等)选择器件,有稳压电路所要求的直流电压,直流电流确定整流滤波电路的形式,选择整流二极管的滤波电容并确定变压器的副边电压U2的有效值。
说明:直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,直流稳压电源包括变压器,整流,滤波,稳压电路,负载组成。
其框图如图1 所示。
图1 稳压电源的组成框图及整流与稳压过程在本次课程设计中我们采用桥式整流、电容滤波电路,集成稳压器选用W7812,由于输入电压发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压会随着变化。
因此,为了维持输出电压稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
SG3525恒流源设计

SG3525恒流源设计2 双环控制原理及其实现2.1 电压电流双环控制传统的方法采用电压模式单闭环控制,这种控制方法响应较慢,也不能对功率器件进行实时电流限制,为了实现电压电流可控,平均电流模式采用双闭环控制,其内环控制输出的平均电流,外环控制输出电压,提高了系统响应速度。
2.2 控制电路设计采用集成芯片SG3525外加运放构成平均电流模式控制电路,并用外加逻辑电路的方式形成有限双极性控制的4路控制信号。
如图8所示。
(1)外环控制电压给定信号与输出电压反馈信号经运放U1补偿比较得Ue,接到SG3525的内部误差放人器正相输入端的脚2。
当输出电流超过给定限流值时,D11导通,Ue被箝在给定限流值上。
(2)内环控制采样电阻检测输出电流,并通过电流检测放大器得电流反馈信号。
接到SG3525的内部误差放大器反相输入端的脚1,与Ue进行比较。
SG3525的脚9为反馈补偿端。
(3)有限双极性控制SG3525的脚4为同步信号输出,该信号作为D触发器(U3)的时钟信号,U3的Q 端(脚1)和Q端(脚2)即可得到占空比为50%、相位相差180°的两组脉冲,S11、S12用于控制死区时间。
3 仿真与实验验证这种有限双极性控制的ZVZCS PWM全桥变换器,已应用到一种15KW(300V/50A)电源模块的设计当中。
其主要技术参数如下。
输入DC 430~650V直流;输出DC 170~340V:DC0~50A;开关工作频率20kHz;死区时间1 μs;隔直电容Cb=4 μF;IGBT并联电容C1=C2=22nF;变压器原副边匝数比为15:13;输出滤波电感0.15mH;输出滤波电容2200μF。
3.l 仿真结果额定功率下超前臂的ZVS波形如图9所示。
滞后臂的ZCS波形如图10所示。
实验验证了仿真结果的正确性。
3.2 实验波形当100%负载时,超前臂实现ZVS波形图如图11所示(管压波形100V/div,驱动波形5V/div)。
电子CAD设计报告规范文档—12V双极性电源的设计

电子CAD设计报告规范文档—12V双极性电源的设计一、设计目标本设计拟实现一个12V的双极性电源,其输出电压范围为+12V至-12V,输出电流能力为3A。
二、设计原理双极性电源由两个单极性电源串联而成,分别提供正负极性的输出电压。
每个单极性电源由一个变压器供电,并使用整流、滤波和调整电压的电路来实现稳定的输出。
1.变压器:使用中心振荡器和功率放大器来驱动一个中等容量的变压器,将输入的电源电压变换为所需的输出电压。
2.整流电路:使用桥式整流电路将变压器的交流输出转换为直流信号。
桥式整流电路由四个二极管组成,其性能能够使得输出电压的纹波尽可能小。
3.滤波电路:在整流电路输出的基础上,加入一个滤波电容器,以进一步减小输出电压的纹波。
4.调整电压电路:使用一个三端稳压器芯片,通过稳定输出的电压,并提供过载和短路保护功能。
三、设计流程1.确定输出电流能力:根据设计需求确定双极性电源的输出电流能力为3A。
2.确定变压器容量:根据输出电流能力和输入电压,计算出变压器的容量。
3.选择整流电路组件:选择合适的二极管组成桥式整流电路。
4.选择滤波电容器:根据设计需求,选择适当容量的滤波电容器。
5.选择稳压器芯片:根据输出电压和电流能力,选择合适的三端稳压器芯片。
6.绘制电路原理图:使用电子CAD工具,绘制出电路的原理图。
7.绘制PCB布局图:根据原理图,使用电子CAD工具完成PCB布局设计。
8.完成元件布线:根据PCB布局图,将电路原理图中的元件进行布线连接。
9.进行仿真分析:使用电子CAD工具对电路进行仿真,验证电路设计的正确性。
10.完成PCB制造:将布局完成的PCB图进行制造。
11.完成元件的焊接:将元器件焊接到PCB板上。
12.进行电源调试:连接电源并进行调试,调整输出电压至所需值。
四、设计结果本设计成功实现了12V双极性电源的设计,输入电压范围为220V交流电,输出电压范围为+12V至-12V,输出电流能力为3A,且具有稳定的输出。
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一种双极性输出大功率压控恒流源设计方案双极性输出大功率压控恒流源是一种用于电子设备测试和研发的重要工具。
它能够提供可调控的电流输出,同时具备双极性的输出功能,可以在正负电压范围内提供恒定的电流。
在设计双极性输出大功率压控恒流源时,我们需要考虑以下几个方面的因素。
首先,我们需要选择合适的功率放大器。
功率放大器是双极性输出大功率压控恒流源的核心组成部分,它能够将输入的电流信号放大到所需的电压范围。
在选择功率放大器时,我们需要考虑其功率输出能力、线性度和带宽等参数。
通常情况下,我们可以选择专用的功率放大器芯片,如OPA541等。
其次,我们需要设计电流控制电路。
电流控制电路能够根据输入的电流命令信号控制功率放大器的输出电流。
常见的电流控制电路包括PID控制电路和反馈控制电路。
PID控制电路通过比较输入电流和实际输出电流的差异,调节功率放大器的放大倍数来实现精确的电流控制。
反馈控制电路通过采集功率放大器输出电流进行反馈,调节功率放大器的工作点来实现恒定的电流输出。
在设计电流控制电路时,我们需要考虑控制精度、带宽和稳定性等因素。
另外,我们还需要设计电源供应电路。
电源供应电路能够为功率放大器提供稳定的电源电压和电流。
在设计电源供应电路时,我们需要考虑电源噪声、电源纹波和稳定性等因素。
一般情况下,我们可以选择带有稳压功能的电源模块,如LM317或LM337等。
此外,为了保护功率放大器和负载,我们还需要设计保护电路。
保护电路能够在输出电流过大或过载时及时切断功率放大器的工作,以避免损
坏。
常见的保护电路包括过流保护电路和过热保护电路。
过流保护电路能够通过检测功率放大器输出电流,当电流超过设定值时切断功率放大器工作。
过热保护电路能够通过检测功率放大器的温度,当温度超过设定值时切断功率放大器的工作。
在设计保护电路时,我们需要考虑保护精度、响应时间和可靠性等因素。
最后,我们还需要设计控制接口电路。
控制接口电路可以通过外部控制信号来调节双极性输出大功率压控恒流源的工作参数,如电流范围、电压范围和输出阻抗等。
常见的控制接口电路包括模拟控制电路和数字控制电路。
模拟控制电路通过调节电阻、电容和开关等元件来改变电流和电压的范围。
数字控制电路通过数字信号处理器或微控制器等芯片来实现对双极性输出大功率压控恒流源的数值控制。
在设计控制接口电路时,我们需要考虑控制精度、接口种类和响应时间等因素。
综上所述,设计双极性输出大功率压控恒流源需要考虑功率放大器选择、电流控制电路设计、电源供应电路设计、保护电路设计和控制接口电路设计等方面的因素。
通过合理的设计和选择,我们可以实现高性能、高稳定性和高可靠性的双极性输出大功率压控恒流源。