畢業(yè)設(shè)計(jì)-小功率電源開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 ................................................................... 10 系統(tǒng)硬件的基本組成 ........................................................................................... 10 主要單元的電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 10 主要電路部分電路設(shè)計(jì) .................................................................................... 10 控制回路單元的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 15 4 主要元件介紹 .......................................................................................................... 17 光電耦合器 .......................................................................................................... 17 肖特基二極管 ....................................................................................................... 18 基準(zhǔn)電 壓 .............................................................................................................. 19 UC3842 介紹 ......................................................................................................... 20 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 22 附錄一 元器件清單 .................................................................................................... 23 附錄二 總原理圖 ........................................................................................................ 24 1 1 引言 電是工業(yè)的動(dòng)力，是人類生活的源泉。 2 2 系統(tǒng)方案選擇和論證 設(shè)計(jì)要求 在電壓 220V、 50HZ，電壓變化范圍 +15% ~ 20%條件下： （ 1） 輸出電壓可調(diào)范圍： +12V （ 2） 最大輸出電流： 10A 開(kāi)關(guān)電源通常由：輸入電路、功率轉(zhuǎn)換、輸出電路、控制電路、頻率振蕩發(fā)生器五大部分組成。如果把高頻變壓器初線圈或次級(jí)線圈的同名端弄反，圖 22就不再是正激式變換器開(kāi)關(guān)電源了。電容 C C2 與開(kāi)關(guān)晶體管 VT VT 2 組成變換器，如圖24 所示。如果這時(shí) VT2 的基極有觸發(fā)脈沖，則 VT2 導(dǎo)通，初級(jí)繞組黑點(diǎn)標(biāo)示端電壓變負(fù)， Ip 電流加上磁化電流流經(jīng)初級(jí)繞組和 VT 2，然后重 復(fù)前面的過(guò)程。在這一過(guò)程中，變壓器初級(jí)電流 Ip 逐漸升高。 圖 25橋式變壓器 主電路功率模塊 功率開(kāi)關(guān)器的選擇 開(kāi)關(guān)電源中的功率開(kāi)關(guān)器件是影響電源可靠性的關(guān)鍵器件。 方案二：絕緣柵雙極性晶體管 絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT） 是一種大電流密度、高電壓激勵(lì)的場(chǎng)控制器件，是高壓、高速新型大功率器件。隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，關(guān)斷速度也有明顯的提高。 10 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 開(kāi)關(guān)電源是進(jìn)行交流 /直流（ AC/DC）、直流 /直流（ DC/DC）、直流 /交流（ DC/AC）功率交換的裝置。濾波后的交流電壓經(jīng) VD1 至 VD4 橋式整流以及電解電容 C5濾波后變成 310V 的脈動(dòng)直流電壓。 ④ 變壓器匝數(shù)比（ n）的計(jì)算 變壓器初級(jí)的最低直流電壓為 (min)pV ，一般設(shè) VV 100min ? 。 2L 中的電流 在連續(xù)和斷續(xù) 兩種模式下工作，不論哪種模式，只要輸入輸出電壓 不變，電流波形的斜率不會(huì)因負(fù)載電流的增大或減小的改變。正激式變換器的優(yōu)點(diǎn)是銅損低，因?yàn)槭褂脽o(wú)氣隙磁芯，電感量較高，變壓器的峰值電流比較小，輸出電壓紋波低；缺點(diǎn)是電路較為復(fù)雜，所用元器件多，如果有假負(fù)載存在，效率將降低。 ②：工作頻率可高到 500KHZ 而不發(fā)生磁飽和，電壓調(diào)整率可達(dá)到 %，啟動(dòng)電流小于 1MA。 圖 33 UC3842構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源 (2) 反饋電路的設(shè)計(jì) 關(guān)電耦合反饋控制是這樣的： IC2 是關(guān)電耦合器，型號(hào)是 NEC2501。它是一種以紅外光進(jìn)行信號(hào)傳遞的器件，由兩部分組成：一是發(fā)光體，實(shí)際上是一只發(fā)光二極管，受輸入電流控制，發(fā)出不同強(qiáng)度的紅外光；另一部分是受光器，受光器接收光照以后，產(chǎn)生光電流并從輸出端輸出。達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的；通過(guò)光電耦合器進(jìn)行脈沖轉(zhuǎn)換。 光耦 NEC2501 參數(shù)如下： 型號(hào)： NEC2501；電流傳輸比 CTR： 80%～ 160%；反向擊穿電壓 V（ BR） CEO：40V；生產(chǎn)廠商： NEC；封裝形式： DIP4 肖特基二極管 SBD（ Schottky Bsrrier Diode） 是一種 N型半導(dǎo)體器件，工作在低電壓、大電流狀態(tài)下，反向恢復(fù)時(shí)間短，只有納秒，正向?qū)▔航禐?，而整流電流達(dá)數(shù)百安。 3個(gè)引腳分別為：陰極（ CATHODE）、陽(yáng)極（ ANODE）和參考端（ REF）。在本次開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，基本達(dá)到各項(xiàng)性能指標(biāo)，且精確度高，效率高，可靠性高，但由于時(shí)間有限，很多問(wèn)題都沒(méi)有考慮周全，還有一些未理解的問(wèn)題和難點(diǎn)，今后會(huì)繼續(xù)研究這個(gè)課題，使設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源的性能更高，功能更完善。 1A ；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過(guò)壓鎖定功能，芯片功耗為 15mW；⑧腳為 5V 基準(zhǔn)電壓輸出端，有 50mA 的負(fù)載能力。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值，典型動(dòng)態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等等。因?yàn)楣怆婑詈掀骶哂辛己玫木€性時(shí)，電源控制調(diào)整十分有序，輸出穩(wěn)定可靠?？蓮V泛用于級(jí)間耦合、信號(hào)傳輸、電氣隔離、電路開(kāi)關(guān)以及電平轉(zhuǎn)換等。這樣使得開(kāi)光電源控制集成電路 IC1 的①腳的補(bǔ)充輸入電流增大，促使片內(nèi)對(duì) PWM 比較器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使占空比
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