【正文】 電氣工程系 的老師們，給我四年的學(xué)習(xí)、成長創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境，引導(dǎo)我充分利用學(xué)校的學(xué)習(xí)資源，去發(fā)展、充實(shí)自我，而不曾虛度光陰。無論是學(xué) 習(xí)、工作生活上的問題，恩師們都會悉心給以指導(dǎo)解答，讓我倍受感動。 最后 ，我還要感謝我的父母。這篇畢業(yè)論文的就是我的舞臺，以下的言語便是有點(diǎn)成就感后在舞 臺上發(fā)表的發(fā)自肺腑的誠摯謝意與感想： 首先我想感謝我的導(dǎo)師 呂觀順（自己替換）老師 ，本設(shè)計是在呂觀順老師的親自指導(dǎo)下完成的，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，只要我們有什么問題，他馬上就會想辦法為我們解決，引領(lǐng)我鍛煉自己分析問題與解決問題的能力。 綜上所述，該電源散熱性好、轉(zhuǎn)換效率高、應(yīng)用廣泛、帶負(fù)載能力較強(qiáng) (約為20Ω )、在便攜式電子產(chǎn)品中具有很高的應(yīng)用前景 。實(shí)現(xiàn)高頻化的有效途徑是采用軟開關(guān)技術(shù)并對設(shè)計過程中涉及到的主電路及相關(guān)硬件電路設(shè)計、功率因數(shù)校正技術(shù)、控制技術(shù)等方面進(jìn)行了探討，完成了詳細(xì)的電路及參數(shù)設(shè)計。 圖 實(shí)測變壓器輸出電壓值 廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 電路工作實(shí)測數(shù)據(jù) 如圖 44 所示為實(shí)際工作中調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻測得的輸出電壓為 圖 實(shí)際工作中的電壓測量數(shù)據(jù)圖 圖 可調(diào)最低電壓測試結(jié)果 基于 LM2596可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計與制作 23 圖 可調(diào)最高電壓測試結(jié)果 如圖 和圖 所示為電路所能調(diào)節(jié)的最小電壓和最大電壓。在物理上，一方面電阻要靠近 IC，另一方面相關(guān)的連線要遠(yuǎn)離電 感，如果所用電感是磁芯開放式的，那么，這一點(diǎn)就顯得更加重要。為了取得最好的效果，外接元器件要盡可能地靠近開關(guān)型集成電路，最好用地線屏蔽或單點(diǎn)接地。 (5)、 電阻值選擇 為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)，需要外接一個固定電阻和精密可調(diào)電阻來實(shí)現(xiàn)輸出電壓的計算可由下式給出： 通常，為了確保輸出穩(wěn)定， R4 選用標(biāo)稱阻值為 1000Ω，精度為 1%的電阻。 輸入耐壓和電流均方根是輸入電容的重要參數(shù)。 表 二極管選擇表 廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） (4)、 輸入電容的選擇（ CIN） 這是一個加在輸入端和地之間的低等效電阻（ Low ESR）的鋁或鉭旁路電容。 由于肖特基二極管 的電氣特性是 開 關(guān)速度快、正向壓降小，所以，使用中其性能很好，特別是在低電壓輸出 的 實(shí)際 應(yīng)用中（ 5V 或更低）。不要使用大于 820μ F 的電容。在選擇輸出電容時，幾個重要的參數(shù)是： 100KHz 時的等效阻抗（ ESR）； RMS 紋波電流等級；耐壓值； 標(biāo)稱容量。 因此本系統(tǒng)在輸出端接入電感，使系統(tǒng)性能指標(biāo)更加完善。當(dāng)負(fù)載電流很小時，許多設(shè)計中都采用 非連續(xù)模式。本系統(tǒng)需要設(shè)計輸出電壓連續(xù)可調(diào)，因此 R2 采用精密可調(diào)電阻即可達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。將這個管腳的電壓下拉到低于大約 時， LM2596 將打開并工作；當(dāng)其 上拉到高于 （最大到 25V）時， LM2596就被關(guān)斷 從而停止工作 。 Output——輸出端，這個腳上的電壓可在（ +VINVSAT）和 （大約）間轉(zhuǎn)換。 圖 LM2596 實(shí)物圖 基于 LM2596可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計與制作 11 LM2596 內(nèi)部電路圖 如圖 所示。 該器件內(nèi)部集成了穩(wěn)定頻率的補(bǔ)償電路和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為 150KHz，與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以連接更小規(guī)格的電感、電容元件。 電路中濾波電容承受的最高電壓為 342 ?U ，所以所選電容器的耐壓應(yīng)大于 34V。 基于 LM2596可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計與制作 9 圖 輸出特性及濾波特性 曲線表明 ， 電容愈大電路帶負(fù)載的能力愈強(qiáng) ， 濾波效果愈好 ； 電流平均值愈大 (即負(fù)載電阻的 RL愈小 )， 電壓平均值愈低 ， S 的值愈大。 為獲得平滑的輸出電壓 ， 一般取放電時間常數(shù)為 : τd=RLC≥(3～ 5)T/2 式中 :T 為交流電的周期 ， 在濾波電路放電時間常數(shù)滿足上式的關(guān)系時 ， 可用下式對輸出電壓的平均值約為電容兩端電壓的 倍。電容愈大 ， 負(fù)載電阻愈大 ， 濾波后輸出電壓愈平滑 ， 并且其平均值愈大。但是由于電容按指數(shù)規(guī)律放電 ， 所以當(dāng)其下降到一定數(shù)值后 ， 電容將繼續(xù)通過負(fù)載放電 ， 電容兩端電壓按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。濾波電容容量較大 ， 因此一般均采用電解電廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 容 ， 在接線時要注意電解電容的正負(fù)極。在橋式整流電路中， 橋式整流輸出脈動電壓平均值為： 2 2 2 2001 1 2 22 0 9 02OoU u t d t U td t U U| ( ) | s i n .?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? 通過每只二極管的平均電流為： 20 452 OOLLU UI RR.?? 每只二極管承受的最大反向電壓為： 22RMUU? ∵ 變壓器的副邊電壓 2U =24V ∴ 橋式整流電路中的二極管承受的最高反向電壓為： VUUBR 342 2 ?? 橋式整流電路中二極管承受的最高平均電流為： 查手冊選整流二極管 IN4007，其參數(shù)為：反向擊穿電壓 BRU =50V34V 最大整流電流 FI =1A 本系統(tǒng)采用橋式整流電橋，其與變壓器連接示意圖 電路和輸出波形如圖 和 所示。 基于 LM2596可調(diào)開關(guān)電源的設(shè)計與制作 5 各單元電路的設(shè)計 變壓器降壓 確定副邊電壓 U2 根據(jù)性能指標(biāo)要求： maiU0 =3V max0U =30V 又 ∵ m in00 m a xi )(UU UU i ?? m a x00 )( UUU iini ??? 其中： VUUVUU iini 40)(,3)( m a x0m i n0 ???? ∴ 12V≤Ui ≤43V 此范圍中可任選 ： iU =24V= 01U 根據(jù) 01U =(～ ) 2U 可得變壓的副邊電壓： U2=28V 確 定變壓器副邊電流 2I ∵ 001 II ? 又副邊電流 2I =(～ 2) 01I 取 0I = max0I =800mA 則 2I =＊ = 選擇變壓器的功率 變壓器的輸出功率： 0P 22UI = 因此選擇變壓器實(shí)物圖如圖 。 220V市電變壓器降壓橋式整流電路LM 2596降壓電路濾波電路 圖 主要原理是： 電源變壓器將交流電網(wǎng) 220V 的電壓降壓為所需的交流電壓，然后通過整流電路將交流電壓變成不太穩(wěn)定的直流電，再通過濾波電路濾除大的不穩(wěn)定電壓，得到平滑的直流電壓。 開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)中中間是不需要變壓器和散熱片，所以能夠做到體型輕巧。 保護(hù)電路：當(dāng)發(fā)生 過壓、過流短路時，保護(hù)電路開始工作，通過迫使開關(guān)電源停止工作達(dá)到保護(hù)負(fù)載和電源本身的目的。 變換器：把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且隔離輸出部分與輸入電網(wǎng)的相關(guān)影響。但是它的不足之處體現(xiàn)在 變壓器 的龐大而笨重 ， 占據(jù)電路相當(dāng)大的位置，攜帶性不強(qiáng)， 濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大， 這些都對電子產(chǎn)品小型化提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管會損耗一小部分 壓降，在較大工作電流 工作 時， 調(diào)整管的功耗便于影響系統(tǒng)的整體指標(biāo) ， 主要是轉(zhuǎn)換效率大幅降低。隨著半導(dǎo)體工藝 不斷的精細(xì)化 、封裝技術(shù)和高頻開關(guān)的 普及化 ，模塊 直流轉(zhuǎn)直流功率密度不斷增大，開關(guān)工作 效率 不斷提高 ， 用戶應(yīng)用更加便捷 。 開關(guān)穩(wěn)壓電源 的主要原理是通過使用 現(xiàn)代電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)， 調(diào)整 半導(dǎo)體功率開關(guān)器件開通和關(guān)斷 之間的時間 ， 使得輸出電壓穩(wěn)定 的一種電源。 Rectification。隨著 電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。并且現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展高速化，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越廣泛化，電子設(shè)備的種類多樣化，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計