【文章內(nèi)容簡介】 更好的為明年的同學(xué)做準(zhǔn)備，最后，在熱烈的掌聲中，實(shí)習(xí)正式結(jié)束了。在這次是西中，我收獲很多，感謝這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，感謝這次實(shí)習(xí)中的指導(dǎo)老師和給予幫助的同學(xué)們，謝謝！設(shè)計并調(diào)試準(zhǔn)諧振Buck電路實(shí)習(xí)報告電氣工程學(xué)院 應(yīng)用電子專業(yè) 00033031 王健指導(dǎo)教師：趙清林 李艷在大四學(xué)年的剛一開始，我們就進(jìn)行了為期4周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，通過這四周時間的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，使我對于以前所學(xué)的理論知識有了更加深刻的掌握，并使我認(rèn)識到動手能力對于一名工科學(xué)生來說是十分重要的。通過自己動手能夠發(fā)現(xiàn)許多在理論學(xué)習(xí)中忽視的問題，而且還能強(qiáng)化對一些基礎(chǔ)知識的掌握。所以我認(rèn)為這次實(shí)習(xí)是十分重要，而且必要的。這次實(shí)習(xí)的目的是讓我們學(xué)習(xí)、體會控制電路和幾個具體主電路從設(shè)計到制作的過程，再通過調(diào)試掌握工程設(shè)計的全過程，使我們能在具體電路設(shè)計中了解各種器件、線路的工作原理及工作要求等方面的知識，讓我們從一個整體的角度把握各種器件之間是如何共同工作的。并要求我們能夠分析和解決電路出現(xiàn)的一些簡單問題，做到“理論聯(lián)系實(shí)際”。這次實(shí)習(xí)是我們將來能夠成為高素質(zhì)人才的必經(jīng)之路。我們小組的實(shí)習(xí)任務(wù)是設(shè)計并調(diào)試準(zhǔn)諧振Buck電路。一、主電路簡介圖1 準(zhǔn)諧振BUCK變換器1）Jump1和Jump2是功能接插件。對于Jump1來說，如果將1和2 短接，則是把Cr1連入電路中；如果將2和3 短接，則是把Cr2連入電路。我們可以根據(jù)工作頻率選擇合適的電容和電感構(gòu)成諧振環(huán)節(jié)。2）R1和R2是測量電阻。R1用來測量開關(guān)管的電流，R2用來測量諧振電流。3）圖中畫圈的各點(diǎn)是測試點(diǎn)，分別是4）Driver是接插件，用來接入驅(qū)動信號。5）Lf和Cf構(gòu)成輸出濾波環(huán)節(jié)。6) Rf用來測量輸出端電壓，Rl是代表負(fù)載電阻。 變換器的整個過程可以分為動態(tài)階段和穩(wěn)態(tài)階段。設(shè)初始狀態(tài)為零，即：電容的電壓為零，電感的電流為零，開關(guān)以一定占空比周期工作。對于工作在硬開關(guān)狀態(tài)下的PWM變換器，在進(jìn)一步提高其運(yùn)行頻率的同時，通常會引起一些類似的限制，如開關(guān)損耗隨開關(guān)頻率成正比上升，過高的dv/dt,di/dt將產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾等。為了克服硬開關(guān)所帶來的局限性，本電路中加入了準(zhǔn)諧振環(huán)節(jié)。因?yàn)殡娐饭ぷ髟谥C振的時間只占一個開關(guān)周期的一部分，故稱為準(zhǔn)諧振。準(zhǔn)諧振變換器通過諧振使開關(guān)器件上的電流或電壓按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化，從而創(chuàng)造出零電流/零電壓開關(guān)條件，極大減小了變換器的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。在零電壓準(zhǔn)諧振開關(guān)中，諧振電容總是與開關(guān)器件相并聯(lián)，諧振過程開始于功率開關(guān)管的斷開，其兩端電壓從零開始按正弦規(guī)律諧振變化，在半個周期后，當(dāng)電容電壓諧振到零時，開關(guān)管可在零電壓下完成再次導(dǎo)通。 考慮到輸出濾波電感足夠大，放在一個諧振周期中，輸出濾波電感，電容及負(fù)載可用一個恒流源Io等效代替。初始狀態(tài)時開關(guān)管VT處于導(dǎo)通狀態(tài)，全部輸出電流從VT上流過，二極管VD1由于反偏處于截止?fàn)顟B(tài)。電路的一個諧振開關(guān)周期由開關(guān)管的關(guān)斷開始。VT關(guān)斷后，輸出電流流過諧振電容Cr時對諧振電容Cr充電，電容兩端的電壓線性增加。當(dāng)電容電壓上升到輸入電壓Vi時，二極管VD1導(dǎo)通，此后電感與電容開始諧振。當(dāng)諧振電容的電壓諧振到零時，MOSFET的內(nèi)部寄生二極管導(dǎo)通，諧振電容Cr的電壓被箝位到零值，輸入電壓直接作用到諧振電感上，從而使電感電流線性上升。當(dāng)電感電流上升到等于輸出電流Io時，諧振開關(guān)器件可在零電壓條件下完成再次導(dǎo)通。Buck電路作為主電路，我們有必要分析電路穩(wěn)態(tài)工作時候電路中各點(diǎn)波形的形狀和特點(diǎn)，并進(jìn)一步得出主要參量與電路參數(shù)之間的關(guān)系。要得出這種關(guān)系，我們必須先做一些假設(shè)：(1)電路中所有器件均是理想的。即：開關(guān)器件，二極管具有理想特性，其上沒有功率損失；電感，電容也是理想的，電感工作于線形區(qū)，無寄生電阻并且不存在飽和問題。電容等效的串聯(lián)電阻為零，并聯(lián)電阻為無窮大。(2)電容的容量足夠大，輸出電壓的文波分量小到于輸出的直流電壓相比可以忽略不記的程度，這意味著在一周期內(nèi)電容電壓基本保持不變。本電路的參數(shù)要求為：輸入電壓VIN＝48v，～，輸出文波系數(shù)γ＜5％，δ＜20%,頻率f＝30K赫茲。計算主回路臨界電感LC1,LC2利用公式可知LC= 當(dāng)占空比D＝，計算出來的臨界電感是最安全的，LC＝＝30uh取電感LC1＝LC230uh．又根據(jù)γ＝，要求γ＜5％，δ＜20%, 得C＝＝=16uh對于主電路來講，主回路濾波電感只要大于30uh，濾波電容大于16uh。3. Buck變換器的典型工作波形圖2 Buck電路典型波形二、控制電路此次實(shí)驗(yàn)采用PWM波控制，用的是UC3525和IR2110兩芯片的組合圖2 控制電路說明:1. 調(diào)節(jié)電位器RG1可以改變驅(qū)動信號的頻率。2. 調(diào)節(jié)電位器R2可以改變占空比。3. 改變3525引腳5和7 之間跨接電阻的大小可以改變死區(qū)時間。三、 實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備直流穩(wěn)壓電源，示波器，萬用表，電烙鐵，鉗子，螺絲刀，數(shù)字電橋四、 實(shí)驗(yàn)方法及步驟1. 用相應(yīng)的器件，按控制電路的接線圖，在面包板上插接出控制電路； 2. 將控制電路加上+15V直流穩(wěn)壓電源，用示波器觀察IR2110的輸出，通過調(diào)節(jié)UC3525的6腳所接的電位器，使開關(guān)頻率為20KH。調(diào)節(jié)UC3525的2腳所接的電位器得到一定的占空比。3. 調(diào)好控制電路后，關(guān)閉控制電源，然后將控制電路的輸出驅(qū)動信號與相應(yīng)的主電路的功率開關(guān)管相接。4. 將示波器的探頭夾到相應(yīng)的觀測點(diǎn)，主電路上電，電壓逐步提高至給定值，進(jìn)行調(diào)試。5. 檢測Ugs,Ucr,Is,Ilr,Uvd的波形，并記錄。6. 改變占空比觀察各點(diǎn)波形的變化，改變負(fù)載觀察各點(diǎn)波形的變化。五、Protel99應(yīng)用軟件1. 軟件學(xué)習(xí)2. 電路原理圖的編輯與繪制3. 生成PCB圖進(jìn)行模擬仿真經(jīng)過四周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使我們深深體會到自身“動手能力”的不足，以及在把理論知識與實(shí)際問題相結(jié)合時出現(xiàn)的欠缺。這使我更清楚的認(rèn)識到要成為一名合格的高素質(zhì)人才還有很大差距。在今后的學(xué)習(xí)中我還要繼續(xù)努力！最后深深的感謝在這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，為我們提供耐心、細(xì)致輔導(dǎo)的幾位老師！附：主電路所需元器件清單元器件清單序號名稱電路標(biāo)號參數(shù)或型號備注1MOSFETVTIRF64018A/200v2二極管VDMUR81008A/200v3電感Lr1150uH O36磁環(huán)4電感Lr280uH O36磁環(huán)5電感Lf2mH O42磁罐6電容Cr17電容Cr28電容Co1000uf/100v9電容Cf1000uf/100v10電阻R111電阻R212電阻Rf200/5w13電阻Rs10k 集成多路巡回控制器電路分析及制作電氣工程學(xué)院 工業(yè)自動化儀表專業(yè) 00032108 林建就 指導(dǎo)教師：張淑清該電路的最簡單的應(yīng)用即為控制一串并聯(lián)的小燈使其一次發(fā)亮。該電路大致可分為電源部分、巡回時間控制電路部分、多路輸出部分，驅(qū)動放大部分和輸出部分。下面分別介紹各個部分的簡單構(gòu)成及其功能。一 電源部分電源部分由變壓器部分、全橋整流電路以及穩(wěn)壓塊組成。，然后經(jīng)全橋整流電路后成為直流電，穩(wěn)壓管KIA7812P61將電壓穩(wěn)定在05v。二 巡回時間控制電路巡回時間控制電路由555定時器完成。并通過調(diào)整電位器調(diào)節(jié)巡回時間，555定時器的工作原理及各部分引腳功能如圖(1)所示：圖(1) 555定時器的工作原理圖三 多路輸出多路輸出功能主要由4017集成塊完成，整個4017集成塊可以輸出10路，當(dāng)10路都接滿后，15腳對應(yīng)接地，如果只接前幾路，只需把所有的最后一路的下一路從管腳處跟15腳連接起來即可，4017是由10個譯碼器輸出的5段約翰遜計數(shù)器組成，每個譯碼器輸出通常處于低電平，在時鐘脈沖由低到高的轉(zhuǎn)換過程中依次進(jìn)入高電平。每個輸出在高電平維持10個時鐘周期中的一個周期，輸出10個低電平后進(jìn)位輸出，由低變高，并均與時鐘允許端口連成10級，其輸出波形如下：四 驅(qū)動放大電路驅(qū)動放大電路由c9013H完成。其參數(shù)為圖(2) 輸出波形圖五 多路輸出部分 由901TLC336A、MOROCCO完成六 另外的輔助部分 電容濾波部分大電容慮除低頻波。小電容慮除高頻波。 電阻保護(hù)，7812穩(wěn)壓塊，原因是從4017輸出電壓過高，三極管和12電阻發(fā)熱容易燒斷，其解決方法是將7812穩(wěn)壓塊換成7805，把發(fā)射極電阻加大到16k，控制極電阻加大到200。七 電路分析原理圖如下：圖(3) 整體電路結(jié)構(gòu)圖由電路圖中我們可看到，再經(jīng)電橋全波整流，經(jīng)電容濾波，經(jīng)7812穩(wěn)壓后，輸出為穩(wěn)壓直流電壓，1000μF的電容起到濾波和儲能的作用，后邊的控制電路中的Vcc接的都是這里的5v電壓，接地的也是這里的地!555的4腳和8腳接的都是高電平Vcc，2腳經(jīng)過一個電容再接地，1腳和5腳直接接地，6腳和7腳間接一個可調(diào)節(jié)的電容，通過調(diào)節(jié)電容的大小就可調(diào)節(jié)3腳輸出的脈沖信號的頻率。7腳接一個電阻再接到高電平上，3腳直接與4017的14腳接在一起。，4017的14腳接收來自555的3腳傳過來的時鐘脈沖信號，每一個脈沖下降沿到來時，輸出就移到下一位，循環(huán)反復(fù)。16腳接的是高電平Vcc，15腳和10腳接在一起，13腳和8腳接地，1腳到7腳還有9腳，11腳，12腳都分別接三極管9013的基極輸入。三極管的基極得