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正文內(nèi)容

充電器開關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁

2025-06-29 09:42本頁面
  

【正文】 用;第三,在開關(guān)電源中常用高壓穩(wěn)壓二極管代替瞬態(tài)電壓抑制器TVS對初級回路產(chǎn)生的尖峰電壓進(jìn)行鉗位;第四,在晶體管反饋回路中,常常在晶體管的發(fā)射極串聯(lián)一只穩(wěn)壓管作電壓負(fù)反饋,提高放大電路的穩(wěn)定性。 (3) 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)如下:① 穩(wěn)定電壓VZ。設(shè)計人員根據(jù)需要選用。② 穩(wěn)定電流IE。③ 溫度系數(shù)。溫度越高,穩(wěn)壓誤差越大。開關(guān)電源的壽命百分之六十是由電容器的質(zhì)量決定的,所以開關(guān)電源使用的電容應(yīng)壽命長,體積小,頻率高,耐高溫。主要有如下幾種類型:陶瓷電容器:絕緣性能強(qiáng),絕緣電阻很高,耐熱性能好,溫度系數(shù)寬損耗角正切值tgδ與頻率的關(guān)系小,電容量小等特點。薄膜電容器:分兩種類型有極性有機(jī)薄膜和非極性有機(jī)薄膜。有極性有機(jī)薄膜電容具有電容量與體積的比值大、耐高溫、耐壓強(qiáng)度高等優(yōu)點。非極性有機(jī)薄膜具有損耗角正切值tgδ小、絕緣電阻大、介質(zhì)吸收系數(shù)小、負(fù)溫度系數(shù)等優(yōu)點。鋁電解電容:在電子開關(guān)電源所用的電容器中,比較關(guān)鍵的是濾波用的鋁電解電容器和LC、RC諧振電路中的振蕩電容器,其次是EMI濾波用的電容器。它是開關(guān)電源中的重要元件,其主要性能要求如下:額定工作電壓:直流工作電壓必須高于最高交流峰值電壓。對于220V的a. 交流輸電壓,電解電容的耐壓值不低于400V。標(biāo)稱靜電容量及其允許偏差:濾波用電容器的容量應(yīng)大一些,有利于減小直流電壓的紋波。在耐壓一定時,電容器的標(biāo)稱容量越大,價格就會越高。其靜電容量的最大偏差可以為177。172。10%左右,最好為177。5%。使用溫度范圍:開關(guān)電源的溫升一般為60℃,使用溫度每升高10℃,鋁電解電容的壽命降低30%,一般我們選用使用溫度范圍為25~+105℃的高溫型鋁電解電容。漏電流:電解電容的漏電流偏大,會發(fā)生早期失效。耐高頻脈沖電流能力:要求能承受400V以上高電壓以及25200HZ的脈沖電流 。損耗角正切值tgδ:在25℃、100HZ下,tgδ≤20%(U=300~400V)。高溫負(fù)荷特性:在105℃環(huán)境中,施加額定工作電壓和最大允許紋波電流1000h后,鋁電解電容的特性能在25℃下應(yīng)符合以下要求:額定電流不大于初期規(guī)定值,tgδ不大于初期規(guī)定值的200%,靜電容量的變化率在初始值的177。5%以內(nèi)。高溫儲存特性:在105℃環(huán)境中,無負(fù)荷放置500h后,在25℃溫度下電容器的性能應(yīng)符合高溫特性。5 充電器設(shè)計 充電要求與指標(biāo)充電器性能的好壞,主要看其指標(biāo),其壽命也隨使用的合理性而定,良好的使用習(xí)慣用助于提高充電器的壽命。手機(jī)電池和手機(jī)充電器上有一些參數(shù),許多使用者不是非常明白。簡要介紹如下:手機(jī)電池:BL5CA使用的是技術(shù)成熟的廉價電芯,電容量較小,目前一般電容量在700MAH左右;BL5C 采用技術(shù)較穩(wěn)定的新型高容量電芯,電容量較大,目前一般電容量在1000MAH左右。 700mAh中前者是手機(jī)電池的標(biāo)稱電壓,即當(dāng)電池放電低于該值是,手機(jī)會提示“電量不足,請充電”;后者是手機(jī)電池儲存電的容量。以下為本次設(shè)計充電器的充電要求及技術(shù)指標(biāo):供電方式:交流220V,50Hz充電方式:限流恒壓式充電充電器連續(xù)工作時間:不小于16小時最大輸出(充電)電流: 500mA空載輸出電壓: 電池充電飽和度:按上述時間充電時,電池充電飽和度應(yīng)≥90%。飽和綠色燈亮?xí)r電池端電壓:≥工作狀態(tài)顯示:極性紅色燈亮:表示電池極性與觸片極性不正確, 充電綠色燈閃閃發(fā)亮:表示充電器對電池充電,飽和綠色燈亮:表示電池充電容量達(dá)90%左右,同進(jìn)轉(zhuǎn)入涓流充電。充電器外殼溫度:不大于65℃ 充電方式充電的方式最為關(guān)鍵,對鋰電池充電需要專門支持鋰電池充電模式的充電器,一般在充電器的包裝上有標(biāo)注。很多充電器兼容兩種充電模式,選購時要注意是自動識別還是手動靠開關(guān)設(shè)定,如果是人工設(shè)定,則必須根據(jù)所充電池的類型正確設(shè)定。對于鎳鎘/鎳氫電池,優(yōu)秀的充電器采用帶下拉負(fù)脈充的充電方式,可以在充電過程中減小極化效應(yīng)。而普通廉價充電器則使用恒流充電。電池充電波形要靠示波器才能準(zhǔn)確觀察。 性能特點在使用過程中我們也可以檢驗充電器的性能。在充電的后期電池有略微的溫升是正?,F(xiàn)象,但如果電池明顯發(fā)燙,則說明充電器未能及時檢測到電池充電已飽和,造成過充,這對電池的壽命不利。 很多充電器雖然沒有過充現(xiàn)象,但存在充電不足的問題,直接表現(xiàn)為電池放電時間短,即手機(jī)待機(jī)通話時間短。在使用原裝隨機(jī)新電池的用戶,可以比較說明書上提供的大致參照時間,加以對比,如果參考數(shù)值與實際使用明顯存在差距,則有理由懷疑充電器的問題,當(dāng)然也不排除電池質(zhì)量、手機(jī)使用環(huán)境等其他因素。 充電器電路設(shè)計與原理分析設(shè)計一個電路,往往要先分析起電路特點、用途、了解其詳細(xì)參數(shù)特性以及各個元器件作用等等開始,再根據(jù)設(shè)計要求通過相關(guān)軟件對其進(jìn)行設(shè)計。包括電路原理圖繪制,印制電路板設(shè)計以及電路仿真等。本次設(shè)計電路原理圖如圖51所示:圖51手機(jī)充電器用電源變換器電路圖 原理分析分析一個電源,往往從輸入開始著手。220V交流輸入,一端經(jīng)過一個4007半波整流,另一端經(jīng)過一個10歐的電阻后,由10uF電容濾波。這個10歐的電阻用來做保護(hù)的,如果后面出現(xiàn)故障等導(dǎo)致過流,那么這個電阻將被燒斷,從而避免引起更大的故障。右邊的4004700pF電容、82KΩ電阻,構(gòu)成一個高壓吸收電路,當(dāng)開關(guān)管13003關(guān)斷時,負(fù)責(zé)吸收線圈上的感應(yīng)電壓,從而防止高壓加到開關(guān)管13003上而導(dǎo)致?lián)舸?3003為開關(guān)管(完整的名應(yīng)該是MJE13003),耐壓400V,最大集電極功耗為14W,用來控制原邊繞組與電源之間的通、斷。當(dāng)原邊繞組不停的通斷時,就會在開關(guān)變壓器中形成變化的磁場,從而在次級繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。從電路的結(jié)構(gòu)來看,可以推測出來,這個電源應(yīng)該是反激式的。左端的510KΩ為啟動電阻,給開關(guān)管提供啟動用的基極電流。13003下方的10Ω電阻為電流取樣電阻,電流經(jīng)取樣后變成電壓(其值為10*I),這電壓經(jīng)二極管4148后,加至三極管C945的基極上。,三極管C945導(dǎo)通,從而將開關(guān)管13003的基極電壓拉低,從而集電極電流減小,這樣就限制了開關(guān)的電流,防止電流過大而燒毀(其實這是一個恒流結(jié)構(gòu),將開關(guān)管的最大電流限制在140mA左右)。變壓器左下方的繞組(取樣繞組)的感應(yīng)電壓經(jīng)整流二極管4148整流,22uF電容濾波后形成取樣電壓。為了分析方便,我們?nèi)∪龢O管C945發(fā)射極一端為地。那么這取樣電壓就是負(fù)的(4V左右),并且輸出電壓越高時,采樣電壓越負(fù)。,加至開關(guān)管13003的基極。前面說了,當(dāng)輸出電壓越高時,那么取樣電壓就越負(fù),當(dāng)負(fù)到一定程度后,從而將開關(guān)13003的基極電位拉低,這將導(dǎo)致開關(guān)管斷開或者推遲開關(guān)的導(dǎo)通,從而控制了能量輸入到變壓器中,也就控制了輸出電壓的升高,實現(xiàn)了穩(wěn)壓輸出的功能。而下方的1KΩ電阻跟串聯(lián)的2700pF電容,則是正反饋支路,從取樣繞組中取出感應(yīng)電壓,加到開關(guān)管的基極上,以維持振蕩。右邊的次級繞組就沒有太多好說的,RF93整流,220uF電容濾波后輸出6V的電壓。沒找到二極管RF93的資料,估計是一個快速回復(fù)管,例如肖特基二極管等,因為開關(guān)電源的工作頻率較高,所以需要工作頻率的二極管。這里可以用常見的1N5811N5817等肖特基二極管代替。同樣因為頻率高的原因,變壓器也必須使用高頻開關(guān)變壓器,鐵心一般為高頻鐵氧體磁芯,具有高的電阻率,以減小渦流。 結(jié) 語本論文通過對手機(jī)充電器用電源變換器的開關(guān)電源電路設(shè)計,主要完成的內(nèi)容如下:1. 開關(guān)電源的概念、分類、未來發(fā)展趨勢等的分析;2. 開關(guān)電源元器件的選用(二極管、開關(guān)管、電容器、磁芯材料等);3.開關(guān)電源設(shè)計基礎(chǔ)(包括開關(guān)電源的控制方式、各類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析等);4.開關(guān)電源主電路的設(shè)計(電路原理圖設(shè)計、原理分析)。電能變換技術(shù)是一種應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件,綜合電力變換技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動控制技術(shù)的多學(xué)科的邊緣交叉技術(shù)。隨著科學(xué)的發(fā)展,電能變換技術(shù)又與現(xiàn)代理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān),其綜合性相當(dāng)強(qiáng)烈。開關(guān)電源替代傳統(tǒng)的鐵芯變壓器電源,是時代的進(jìn)步、科學(xué)的發(fā)展。要求所有的電子設(shè)備體積小、重量輕、節(jié)省電能是眾望所求,而開關(guān)電源在很多方面都具有優(yōu)勢,因此,開關(guān)電源必將會有更加長遠(yuǎn)的發(fā)展。 參考文獻(xiàn)[1] :人民郵電出版社,[2] 周志敏,—:人民郵電出版社,[3] . 北京:高等教育出版社,1996[4] . 北京:高等教育出版社,[5] :北京航空航天大學(xué)出版社,[6] 朱定華,黃松, 99 :清華大學(xué)出版社,[7] 楊旭,:機(jī)械工業(yè)出版社
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