【正文】 為仿真的輸出。 新的自然語言幫助系統(tǒng)運(yùn)用了高級(jí)的自然語言技術(shù)，支持字的不同形式、廣泛的同義詞表、字序規(guī)則等，所有的這些形成了 Protel 廣泛的在線幫助資源以及易用的用戶界面。它包括 Gerber、 NC Drill、DXF、 Hyperlynx、 Pickamp。在利用和熟悉它的過程中我們會(huì)逐步找到一些 小技巧和入門的方法。 在此次設(shè)計(jì)活動(dòng)中，我對(duì)于自己的（專業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器）在開關(guān)電源等工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有了一定的了解，在制作和 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我對(duì)于數(shù)電、模電、單片機(jī)、信號(hào)與系統(tǒng)等課程有了更為深入全面的了解和感知，從僅僅了解課本上的基礎(chǔ)知識(shí)向?qū)W以致用的實(shí)際目標(biāo)邁出了關(guān)鍵的一步。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中我遇到的各種問題 和困難，老師總是非常耐心和詳盡的對(duì)我進(jìn)行幫助和指點(diǎn)。在此我對(duì)老師表示最誠(chéng)摯的謝 意。通過三個(gè)多月來老師的教導(dǎo)，我對(duì)于本專業(yè)有了興趣了了解，對(duì)于我所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)也有了思路和辦法。在未來的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中，這些都是我急需改變和改進(jìn)的問題。 結(jié)論 49 結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)開關(guān)電源，特別是多路輸出式 DC/DC 變換器的原理、功能及其制作過程的一個(gè)具體的了解和初步應(yīng)用。支持中文 Windows 平臺(tái)以及 Windows 上的 第三章 Protel 簡(jiǎn)介 47 所有輸出設(shè)備。按下任何對(duì)話框右上角的小問號(hào)，然后選擇所需的信息，就可以很快了解到該特性的功能， 然后將其運(yùn)用到設(shè)計(jì)使用中。 如果對(duì) Protel99 的新特性感到迷惑，可求助于全新的自然語言幫助顧問。 Protel99 包含有一個(gè)高級(jí)的信號(hào)完整性仿真器，它能分析 PCB 設(shè)計(jì)和檢查設(shè)計(jì)參數(shù)的功能，測(cè)試過沖、下沖、阻抗和信號(hào)斜率等參數(shù)。 第三章 Protel 簡(jiǎn)介 47 游標(biāo)手 Protel99 包含有極好的快捷特性 —— 游標(biāo)手，以幫助更改觀察 PCB 工作區(qū)域。 在 Protel99 中，原理圖符號(hào)和 PCB 封裝庫(kù)都存儲(chǔ)在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中，原理圖符號(hào)庫(kù)是在 \Design Explorer9 Library\Sch 文件夾中， PCB 封裝庫(kù)是在 \Design Explorer9Library\PCB 文件夾中，當(dāng)在原理圖和 PCB 中工作時(shí)，所需要的圖形符號(hào)和封裝通過添加元件庫(kù)到當(dāng)前庫(kù)列表中（從菜單中選擇 Design→ Add→ Remove Library） Protel99 的混合信號(hào)電路仿真引擎與 3F5 完全兼容，支持所有的 SPICE 模型。 點(diǎn)到點(diǎn)的連線在原理圖編輯器的自動(dòng)連線方式下變得異常容易。設(shè)計(jì)組的所有成員均可同時(shí)訪問同一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合信息，更改通告以及鎖定保護(hù)，確保整個(gè)設(shè)計(jì)組的工作協(xié)調(diào)。 SmartDoc技術(shù)重新定義了文檔集成和文檔管理，將所有的文件都存儲(chǔ)在一個(gè)獨(dú)立的、集成的綜合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中。 Protel99 SE是一個(gè)全面、集成、全 32位的電子電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它提供了從電路原理設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所需的一切環(huán)節(jié)與流程 —— 包括電路原理圖的編輯、電路功能仿真、工作環(huán)境模擬、印制板設(shè)計(jì)（自動(dòng)布局、自動(dòng)布線）與檢測(cè)、自 動(dòng)生成報(bào)表文件等。 在一切完成之后，我們得出了 PCB 印制電路板的設(shè)計(jì)結(jié)果。一種是聯(lián)機(jī)模式，我們一旦進(jìn)入Protel PCB 環(huán)境之后，默認(rèn)情況下會(huì)自動(dòng)地啟動(dòng)聯(lián)機(jī)模式 DRC，然后它就到后臺(tái)運(yùn)行，并自動(dòng)的排除違反設(shè)計(jì)規(guī)則的編輯操作。在手工布線完成后，最后我們可以為 PCB 板子繪制邊框。在布通后，我們只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的手工調(diào)整，便可得 到設(shè)計(jì)完成的 PCB 板子了。 由于我們所設(shè)計(jì)的 LM2673 降壓穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，所以我們選擇了雙面板進(jìn)行設(shè)計(jì)。報(bào)表相當(dāng)于原理圖檔案，它存放了原理圖的各種信息，如原理圖上各個(gè)元件的名稱、引腳、各元件引腳的連接情況等。 在編輯原理圖過程中，對(duì)于只有少量分立元件的簡(jiǎn)單電路，通過瀏覽就能看出電路中存在的問題，但對(duì)于一個(gè)較復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目，靠人工查找電路編輯過程中的錯(cuò)誤就沒那么容易了。元件的封裝我們要參考其尺寸、類型進(jìn)行確認(rèn)，如 LM2673 即使用 TO220 七腳封裝。同時(shí)放置電源、接地及端口符號(hào)。鑒于 50mS的軟啟動(dòng)延遲，將會(huì)用到一下一些參量： ISST： A tSS： 50mS VSST： VOUT： VSCHOTTKY： VIN： 16V 使用最大輸入電流可以保證軟啟動(dòng)延 遲時(shí)間將至少為 50mS的理想值 第二章 單片式降壓穩(wěn)壓開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 37 電路原理圖的繪制 電路原理圖的繪制 通過 中的設(shè)計(jì)方案，我們已經(jīng)得出了該單片式降壓穩(wěn)壓器的原理圖。具有 22μ H的電感器這里有三個(gè)直插式電容器。 在直插式元件中可以使用 Renco公司生產(chǎn)的零件型號(hào)為 RL12832243或是 Pulse Engineering公司生產(chǎn)的零件型號(hào)為 PE53933L33的 L33元件。 2%的公差，在全溫度范圍運(yùn)行的條件下將會(huì)有 177。 該固定輸出電壓設(shè)計(jì)方案的具體步驟如下： 一個(gè) ，該壁式接合器提供一個(gè)大小為 13V~16V的未調(diào)直流電壓。 步驟 8：定義 RADJ的量值以確定尖峰開關(guān)電流的極限必須至少比最大輸出電流大20%，從而滿足至少 30%電感器的脈動(dòng)電流（在輸出電流 15%范圍內(nèi)浮動(dòng)）。（如果使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的并聯(lián)電容器也符合要求）。 步驟 1：定義電源的運(yùn)行條件：所需的輸出電壓、最大直流輸入電壓、最大輸出負(fù)載電流 步驟 2：選擇一個(gè)固定的輸出 LM2673(、 5V或者 12V）或者確定我們所需的帶有可調(diào)式 LM2673ADJ的反饋電阻器。 過載或過流保護(hù)：防止因負(fù)載過重，使電流超過原設(shè)計(jì)的額定值而造成電源損壞的電路。通常是以 mV 為量度。條件是負(fù)載和周圍溫度保持恒定。為了防止不必要的功率損耗，在設(shè)計(jì)這一電路時(shí)，一定要保證濾波電 容充滿電之前，就起到限流作用。一般情況下， ESR值越低的電容，其性能就越好。第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 33 開關(guān)電源所用的術(shù)語 效率：電源的輸出功率與輸入功率的百分比。 圖 是 N 溝道 MOSFET 管與 NPN 型雙極性晶體管相比較的原理圖符號(hào)。 很顯然，軟啟動(dòng)電路使得輸出電壓的上升時(shí)間產(chǎn)生一定的時(shí)間延時(shí)，因此，必須要合理的選擇電阻 R 和電容器 C 的值，以保證這個(gè)延時(shí)時(shí)間在允許的范圍內(nèi)。電容器 C 緩慢地充電導(dǎo)致比較放大器輸入端的 PWM 波形逐漸地上升。這樣，它就禁止了比較放大器的輸出。完成這一功能的電路稱為“軟啟動(dòng)電路”。 在設(shè)計(jì)以上電路時(shí)，必須選用符合條件的晶體管。 自舉式輔助電源電路的功能如下：當(dāng)輸入交流電 壓加上后， PWM 控制和驅(qū)動(dòng)電路得到了啟動(dòng)電壓 VC,此電壓是由直接與直流高壓相連的 R VDW1 和 VT1 線性穩(wěn)壓電路形成的啟動(dòng)電壓。在大多數(shù)正激式和反激式變換電路中，都是利用光電耦合器作隔離器件。實(shí)際上它是一個(gè)發(fā)光二極管（ LED），另一個(gè)是光敏器件，它可以是光電池、光敏三極管、光敏單向可控硅等器件。 光電耦合器 光電耦合器又叫做光電隔離器，在開關(guān)電源的主振回路中，它在輸入回路和輸出回路之間起隔離作用。這些電路還具有低壓時(shí)鎖定輸出，可編程式軟啟動(dòng)，數(shù)字式電流限制，并可在高達(dá)400kHZ 的頻率下工作。 PWM 控制器及其應(yīng)用 早期出現(xiàn)的單片 PWM 集成控制電路是摩托羅拉公司生產(chǎn)的 MC3420 開關(guān)方式的穩(wěn)壓控制器和 SG 公司生產(chǎn)的 SG3524PWM 控制器，這兩種集成電路已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)器件。圖 用虛線說明了，當(dāng)誤差信號(hào)幅度變化時(shí)，輸出脈沖的寬度是如何被調(diào)制的。一個(gè)時(shí)鐘脈沖生成電路 IC1 產(chǎn)生一串固定頻率的不對(duì)稱方波脈沖，固定頻率為 20kHZ， IC1 可選用 555 時(shí)基電路或其他等效電路進(jìn)行設(shè)計(jì) PWM 控制器 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 12 近年來已開發(fā)出許多高頻開關(guān)電源控制集成電路，這些電路包含了建立 PWM 開關(guān)電源所需的所有功能，使開關(guān)電源用一片集成 電路和若干附加元件即可制成。在一個(gè) PWM 系統(tǒng)中，通常是產(chǎn)生一組方波脈沖來對(duì)開關(guān)晶體管的開關(guān)進(jìn)行控制，用改變脈沖寬度的方法，來改變晶體管相應(yīng)的導(dǎo)通和截止時(shí)間，因而能夠使輸出電壓穩(wěn)定在預(yù)定的值上。 開關(guān)電源的控制電路 當(dāng)今的開關(guān)電源大部分采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù) (PWM)，這一技術(shù)主要是在主變換器工作周期不變的情況下，通過改變開關(guān)晶體管的導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間，以控制輸出電壓穩(wěn)定在預(yù)先確定的電壓值上。 對(duì)于鐵氧體磁芯來說，由于其飽和磁通密度 Bsat 低，所以必須要開氣隙口，它們對(duì)溫度比較敏感，其體積也較大。 （ 1）飽和磁通密度高，可達(dá)4800010??T 以上。常用的磁芯有鐵氧體磁芯，鐵粉磁芯和坡莫合金（ MPP）磁芯。 功率輸出電感的特性 在設(shè)計(jì)隔離式高頻開關(guān)電源時(shí)，大多數(shù)人都使用電感作為輸出濾波電路的一部分。第三種吸收回路用齊納二極管將過高的振蕩脈沖電壓降至允許的范圍內(nèi)。振蕩脈沖的振幅足以超過肖特基勢(shì)壘整流二極管的截止電壓，在管子截止期間，會(huì)使管子損壞，為此，需增加 RC 吸收回路進(jìn)行抑制。 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 19 圖 是一個(gè)半橋式脈寬調(diào)制 (PWM）變換器開關(guān)電源的輸出電路，它利用肖特基勢(shì)壘整流二極管 VD1 和 VD2 作為全波整流器件。 肖特基勢(shì)壘整流二極管存在著兩個(gè)主要缺點(diǎn)。由于它具有這一優(yōu)點(diǎn)，使得肖特基勢(shì)壘整流二極管特別適用于 5V 左右的低電壓輸出電路中。 快速恢復(fù)整流二極管和超快恢復(fù)整流二極管在開關(guān)電源中作為整流器使用時(shí)，是否需要散熱器，要根據(jù)電路的最大輸出功率來決定。因此使得開關(guān)損耗增大。 經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在選擇快速恢復(fù)整流二極管時(shí)，其反向恢復(fù)時(shí)間參數(shù) trr 至少應(yīng)該比開關(guān)晶體管的上升之間低三倍。這兩種整流管還具有較高的截止電壓參數(shù)。下面我們具體討論這三種類型整流管的差異及使用價(jià)值。這主要是因?yàn)樗鼈兓謴?fù)速度慢，并且效率也低。有意思的是，它不需要續(xù)流二極管，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)二極管截止時(shí)，另一個(gè)二極管就起到續(xù)流的作用。在平滑濾波電容 C1 前面，還增加了電感 L1。在實(shí)際設(shè)計(jì)中， L 和 C 的取值及物理尺寸一般均很小。為了獲得高質(zhì)量的直流輸出電壓，所以需要一些特殊的元器件，如肖特基勢(shì)壘整流二極管、超快恢復(fù)整流二極管，低 ESR 值的電解電容以及存儲(chǔ)能量的電感，以便產(chǎn)生低噪音的輸出電壓，從而滿足電路的需求 整流輸出和濾波電路 開關(guān)電源的輸出整流和濾波電路取決于設(shè)計(jì)者所選擇的電路類型。 Δ V：所允許的峰 峰值紋波電壓， V。 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 15 輸入濾波電容 正確地選擇和計(jì)算整流濾波電容是十分重要的，因?yàn)樗鼘⒂绊懙较铝械囊恍┬阅苤笜?biāo)：電源輸出端的低頻交流波紋電壓和輸出電壓保持時(shí)間。由于整流器工作在高電壓的環(huán)境，所以它們必須具有較高的 PIV 值 。 （ 1）最大正向整流電流。通過電源的穩(wěn)定操作來阻止流向反饋輸入端的一