開關(guān)電源設(shè)計(jì)報(bào)告

簡(jiǎn)易開關(guān)穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)報(bào)告組員：黃倩妮方蔣恒鄧志宏指導(dǎo)老師：崔曉隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠地電源，進(jìn)入90年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源于傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源相比具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。在此我們?cè)诖舜螌?shí)訓(xùn)期間設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易開關(guān)穩(wěn)壓電源如下：設(shè)計(jì)要求輸入交流電源220V50hz（直流電源+14~+20v，電流≤0.5A）輸出直流電壓+5v,誤差±0.1v工作流0.5A保護(hù)內(nèi)容輸入欠壓＜+1；輸入過壓＞21v輸出過流0.6A過熱應(yīng)急關(guān)閉4、主要器件提供TL494LM339TIP42UC38425、計(jì)算機(jī)繪圖（包括繪制電路圖、PCB圖）6、電路指標(biāo)測(cè)試穩(wěn)壓特性、效率、保護(hù)特性7、自己發(fā)揮內(nèi)容:輸出電壓可以調(diào)節(jié)；過流保護(hù)；軟件啟動(dòng)等等8、設(shè)計(jì)報(bào)告電路原理分析、主要器件選擇的計(jì)算、指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)以及分析、工作小結(jié)9、每人獨(dú)立完成，評(píng)定成績(jī)二、元件清單ReportGeneratedFromDXPDesignatorLibRefDescriptionFootprintCommentMOSFET-NN-ChannelMOSFETBCY-W3/H.8IRF9530C1CapPol1PolarizedCapacitor(Radial)RB7.6-15C2CapCapacitorRAD-0.3C3CapCapacitorRAD-0.3C4CapPol1PolarizedCapacitor(Radial)RB7.6-15JP1Header2Header,2-PinHDR1X2Header2JP2Header2Header,2-PinHDR1X2Header2LInductorIronMagnetic-CoreInductorAXIAL-0.9NE555Component_1DIP-8R1Res2ResistorAXIAL-0.4R3Res2ResistorAXIAL-0.4R4Res2ResistorAXIAL-0.4R5Res2ResistorAXIAL-0.4R6Res2ResistorAXIAL-0.4R7Res2ResistorAXIAL-0.4R8Res2ResistorAXIAL-0.4R9Res2ResistorAXIAL-0.4R10Res2ResistorAXIAL-0.4R11Res2ResistorAXIAL-0.4R12Res2ResistorAXIAL-0.4R13Res2ResistorAXIAL-0.4R14Res2ResistorAXIAL-0.4TTransCuplTransformer(CoupledInductorModel)TRF_4v1QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v2QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v3PNPPNPBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v4PNPPNPBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v5QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014VD1~VD4Bridge1FullE-BIP-P4/D10A*1N5404VD5DiodeDefaultDiodeDSO-C2/X3.3MBR745VZDSchottkySchottkyDiodeDSO-C2/X2.3三、電路原理圖如下：電路原理分析：該電路為脈寬調(diào)制的串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電路。由NE555及外圍電阻、電容產(chǎn)生頻率為140kHz左右的矩形波，占空比近于0.5.R3、C3組成積分電路；V2、V3及R8構(gòu)成功率MOS管得緩沖驅(qū)動(dòng)電路；V4、V5和其電阻組成電壓采樣和脈寬調(diào)制電路。由于某種原因，輸出端A點(diǎn)電壓升高時(shí)，引起晶體管T4內(nèi)阻下降，使電阻R3、C3的積分電路參數(shù)發(fā)生變化（V4與C3并聯(lián)），使得通過晶體管V1的脈沖寬度變窄，從而降低輸出電壓；當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，其穩(wěn)壓過程與上述相反，也促使輸出電壓不變。元器件選擇：該電路中所用元件型號(hào)與參數(shù)數(shù)值如電路圖中的標(biāo)注。其中電阻R4、R5、R11用精度1%的1/4W電阻即可。儲(chǔ)能電感L用33H的大電流電感。續(xù)流二極管VD5用2A/40V以上的肖特基二極管。PCB圖：仿真圖：效率的分析及計(jì)算：開關(guān)電源由于其功率變換裝置工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，與線性穩(wěn)壓電源相比，具有體積小、效率高等特點(diǎn)。但是，開關(guān)電源的損耗是開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)高頻化、小型化的障礙。造成效率降低的原因很多，主要有：1）變換器控制技術(shù)不合理；2）功率開關(guān)管柵極驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)設(shè)計(jì)和布局不合理；3）高頻變壓器設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題；4）吸收回路的電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)選取不合理；5）濾波電感線圈設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題；6）開關(guān)管的特性引起的問題等。效率的計(jì)算公式如下：實(shí)物圖:四、小結(jié)：本次試驗(yàn)，我們調(diào)試的輸出電壓為4.25v本次實(shí)驗(yàn)問題：1、dxp圖因?yàn)楹芫脹]用，用起來有點(diǎn)生疏，還有畫PCB圖時(shí)，遇到不能生成除NE555除外的元器件的封裝。2、使用Protues畫圖，操作時(shí)也有點(diǎn)生疏，例如忘記地在哪里找等。3、用Protues仿真時(shí)有錯(cuò)。4、仿真時(shí)輸出只有2伏。解決上述1問題，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)電路沒錯(cuò)，詢問老師依然未果。然后估計(jì)是電腦系統(tǒng)問題，在別的Win7系統(tǒng)里封裝結(jié)果還是不出現(xiàn)其它的元器件封裝。然后用xp系統(tǒng)的做封裝，結(jié)果可以。解決上述2題，對(duì)于Protues畫圖