12v120w開關(guān)電源畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-08-11 07:06本頁面
【導(dǎo)讀】本文介紹了一種電流控制型脈寬調(diào)制控制器UC3843的特點和工作原理，并分析了其構(gòu)成開關(guān)電源的整體電路結(jié)構(gòu)和工作原理，最后提出了一種基于UC3843的反激式開關(guān)電源的設(shè)計方法。電路主要由整流濾波電路和反饋電路兩部分組成，用到的兩個主要芯片為UC3843、TL431，以UC3843作為控制核心器件，運用脈寬調(diào)制的基本原理，反饋電路以TL431和光電耦合器為核心。采用場效應(yīng)管作為開關(guān)器件，其導(dǎo)通和截止速度很快，并且導(dǎo)通損耗小，這就為開關(guān)電源的高效性提供了保障。高頻變壓器的設(shè)計是電源設(shè)計中的核心工作。高頻變壓器的參數(shù)和制作工藝直接影響開關(guān)電源的性能，根據(jù)電源功率和開關(guān)電源工作頻率，選用EC42型鐵氧體磁芯，功率容量充分滿足設(shè)計需要。同時，電路中輔以過壓過流保護電路，為系統(tǒng)的安全工作提供保障。根據(jù)高頻變換器的工作方式，可分為正激式和反激式等多種。當(dāng)功率開關(guān)器件導(dǎo)通時，變換器進行能量傳輸，稱為正激式；反之，即電子開關(guān)截止時，變換器進行能量傳輸，稱為反激式。
【正文】 2）式中，E是電網(wǎng)輸入整流濾波后的直流高壓，取值E=+300V；T是高頻開關(guān)電源的工作周期，取T=10μs（即工作頻率為100KHz）；tON是主功率開關(guān)管導(dǎo)通時間，；PIN是電源輸入功率，它與輸出功率PO的關(guān)系式為：PO=ηPIN，取效率η＝90％，PO＝120w，則PIN＝120／＝133W，代入上式得到： Lp=3002(5106)2210106133103mH=846(μH) （53）然后計算原邊繞組的峰值電流： Ip=EtONLp=3005103= (54) 最后計算原邊繞組線圈匝數(shù)，有兩種計算公式可大致估算，一種是： Np=EtON108Ae(BmBr)=1。77103(1500500)= （55）原邊繞組線圈匝數(shù)約為71匝。由于高頻變壓器加氣隙后的剩余磁感應(yīng)強度很小，故工作此密度可取二分之一的飽和磁密，即取Bm=2500GS，則原邊匝數(shù)減小到45匝；如果取Bm=2000GS，原邊繞組匝數(shù)變?yōu)?8匝，可見匝數(shù)的調(diào)節(jié)有一個較寬的范圍。另一種估算公式為： Np=VIN MAX1084 f Bm Ae=34110841001031000= （56）因此原邊繞組約為51匝。顯然，上述兩個計算公式得到的匝數(shù)值相差較大。實驗證明，原邊繞組匝數(shù)過多，電感量過大，要得到同樣電感量846μH，必須增大氣隙，使漏感增加，這會使主功率開關(guān)管的關(guān)斷電壓尖峰增大，電源損耗增加，效率則下降。說明理論值只能作為參考，最佳的繞組數(shù)據(jù)需要通過反復(fù)實驗來確定，特別要注意滿載60分鐘后磁芯溫度溫升最好不超過60攝氏度（不燙手）。6測試方案與測試結(jié)果開關(guān)電源的紋波測試，使用儀器為UT61D型數(shù)字萬用表和AT7328型示波器（20MHz）。在開關(guān)電源輸出連接電流表和負(fù)載，調(diào)整負(fù)載改變輸出電流，在不同的電流值下，用示波器測量電源輸出的紋波的峰峰值。紋波測試結(jié)果如表61所示。從測試結(jié)果可以看出紋波電壓很小，電源開關(guān)狀態(tài)很好。表61 開關(guān)電源紋波測試數(shù)據(jù)表輸出電流（A）紋波電壓（mVPP）0501524607651070 表62開關(guān)電源電壓調(diào)整率測試數(shù)據(jù)表輸出電流（A）輸出電壓（V）電壓調(diào)整率（‰）014710開關(guān)電源的電壓調(diào)整率測試，使用儀器UT61D型數(shù)字萬用表。在開關(guān)電源輸出連接電流表和負(fù)載，調(diào)整負(fù)載改變輸出電流，在不同的電流值下，用萬用表測量輸出電壓。電壓調(diào)整率測試結(jié)果如表62所示。從測試結(jié)果可以看出開關(guān)電源的電壓調(diào)整率極小,PWM控制器的精度很高,反饋電路分辨率很大。結(jié)論結(jié)論本次12V120W開關(guān)電源設(shè)計，在設(shè)計期間翻閱了許多開關(guān)電源的相關(guān)資料，對開關(guān)電源整流濾波電路、反饋電路等部分做了較為深入的了解，本設(shè)計基本上反映了開關(guān)電源的功能以及用途。在本次開關(guān)電源設(shè)計中，基本達到各項性能指標(biāo)，且精確度高，效率高，可靠性高，但由于時間有限，很多問題都沒有考慮周全，還有一些未理解的問題和難點，如這次設(shè)計的直流穩(wěn)壓電源還有需要改進之處：在輸出端還可以添加一個數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，它可以實現(xiàn)將輸出的電壓通過顯示管直接將電壓顯示出來，這樣可以顯得更直觀化，用戶用得更方便、更實用。通過這次設(shè)計，我從中獲得了很多有用的東西。比如說，在以前上課時沒聽懂的知識，現(xiàn)在通過自己的進一不了解，再結(jié)合自己以前所學(xué)的知識，對它有了新的認(rèn)識。在此同時，我還學(xué)到了新的知識，在了解這一方面知識的同時，我好查閱了相關(guān)的圖書和了解了網(wǎng)上最新的技術(shù)，為此，對我以后設(shè)計的進行打下了深厚的基礎(chǔ)，今后我會繼續(xù)研究這個課題，使設(shè)計開關(guān)電源的性能更高，功能更完善。參考文獻參考文獻[1]普利斯曼(Abraham )、比得斯(Keith Billings)、莫瑞(Taylor Morey)、王志強.《開關(guān)電源設(shè)計》[M].電子工業(yè)出版社, 2010.[2]王志強.《精通開關(guān)電源設(shè)計》[M].人民郵電出版社, 2008.[3]張占松、汪仁煌。《開關(guān)電源手冊》[M].人民郵電出版社,2012.[4]馬洪濤、沙占友、周芬萍.《開關(guān)電源制作與調(diào)試》[D].中國電力出版社,2010.[5]長谷川彰、何希才.《開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計與應(yīng)用》[M].科學(xué)出版社,2011.[6]沙占友、龐志鋒.《開關(guān)電源外圍元器件選擇與檢測》[M].國電力出版社,2009.[7]沙占友、王彥朋.《開關(guān)電源實用技術(shù)500問》[M].中國電力出版社, 2012.[8]麥克萊曼 (COLONEL )、龔紹文.《變壓器與電感器設(shè)計手冊》[M].中國電力出版社, 2009.[9]楊暉.《開關(guān)電源維修技能實訓(xùn)》[M].科學(xué)出版社,2011.[10]慕丕勛、馮桂林.《開關(guān)穩(wěn)壓電源原理與實用技術(shù)》[D].科學(xué)出版社, 2005.[11]戶川治朗、宗光華.《實用電源電路設(shè)計:從整流電路到開關(guān)穩(wěn)壓器》[M].科學(xué)出版社,2006.[12]錢振宇.《開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計測試和典型案例/開關(guān)電源設(shè)計與制作系列叢書》[D].電子工業(yè)出版社, 2011.[13]楊恒.《開關(guān)電源典型設(shè)計實例精選》[M].中國電力出版社,2007.[14]科特爾(Bruce Carter)、姚劍清.《運算放大器權(quán)威指南》[M].人民郵電出版社,2010.[15]蔡宣三.《開關(guān)電源設(shè)計與制作基礎(chǔ)/開關(guān)電源設(shè)計與制作系列叢書》[M].電子工業(yè)出版社,2012.[16]周志敏、紀(jì)愛華.《零起點學(xué)開關(guān)電源》[D].電子工業(yè)出版社,2013.[17]趙同賀、劉軍.《開關(guān)電源設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用實例》[M].人民郵電出版社,2007.[18]王水平、袁良文.《開關(guān)電源原理與應(yīng)用實例》[M].人民郵電出版社,2012.[19]楊恒.《開關(guān)電源印制電路板（PCB）工程設(shè)計》[M].中國電力出版社,2009.[20]SanjayaManiktala、王志強.《Switching Power Supplies A to Z》[D].人民郵電出版社,2008. 附錄附錄一：系統(tǒng)電路原理圖致謝
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