超小型正负输出电源模块设计

超小型正负输出电源模块设计
超小型正负输出电源模块设计

0-12v直流稳压电源的设计与制作

题目:0-12v直流稳压电源的设计与制作 系别:信息工程 作者: 班级: 学号: <摘要>: ①本文介绍了0-12v直流稳压电源的设计与制作 ②该设计采用串联型晶体管稳压电源电路 ③具有连续可调功能。 <关键词>: 稳压整流滤波二极管 LM317.

第一章:方案的选择与论证 1.设计要求: ①输出直流电压范围为:0-12v ,连续可调; ②最大输出电流为200mA ; ③只允许AC220V 供电,电源变压器可选用外购。 ④最大输出纹波电压峰峰值不超过5mA ,内阻R0≤0.1Ω. 2.总体方案设计与论证及选择 直流稳压电源包括变压器,整流,滤波,稳压电路组成。其框图如下: 变压器 → 整流电路 → 滤波电路 → 稳压电 路 (1) 整流电路:交流电压转变成单向脉动直流电 a 、半波整流 U0= ()t d u ? π ωπ 021 = ()()t d t u ? π ωωπ 2sin 221= π 2 U 2=0.45U2 b 、桥式整流 然而单相桥式整流电路与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求式一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。 在调整管部分,既可以采用单管调整也可以采用复合管调整,但在此设计中要求额定电流lm ≤200mA ,因此在此设计中我选用单管做调整管。 (2)滤波电路: 经整流后的电压仍具有较大的交流分量,必须通过滤波电路将交流分量滤掉。尽量保留其输出中的直流分量,才能获得比较平滑的直流分量。 可以利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点,将电容与负载并联,或将电感与负载串联就能起来滤波作用。 (3)稳压电路: 由于滤波后的直流电压Ui 受电网电压的波动和负载电流变化的影响(T 的影响)很难保证输出电流电压的稳定。所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路,才能保证输出直流电压的进一步稳定。

开关电源设计论文

1 绪论 1 绪论 1.1 前言 电力电子学是综合应用电工理论、电子技术及控制理论等,利用电力电子(功率半导体)器件控制或变换电能,以达到合理而高效率地使用能源。它是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。 电力电子技术是近年来最活跃的研究领域之一。作为联系弱电与强电的纽带,电力电子技术提供了控制电功率流动与改变电能形态的有力手段,在小至数瓦,大至数千千瓦乃至数十兆瓦的范围内都得到了广泛应用。随着功率半导体制造技术、微电子技术、计算机技术,以及控制理论的不断进步,电力电子技术向着大功率、高频化及智能化方向发展,应用的领域将更加广阔。 1.2国内外电源技术发展概况 电力电子技术与装置的市场需求与日俱增,其中电源是电力电子技术的主要应用领域之一。随着微电子制造技术的进步,计算机、通信设备、家用电器得到飞速发展,这些设备内部往往需要采用直流稳压电源供电。很多关键的设备还需要不间断电源,以确保市电停电时设备仍能工作。 近年来,随着电力电子技术的迅猛发展,新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件不断的出现并应用到开关电源,使开关电源达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高。因此,许多领域,例如邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多的应用开关电源,并取得了显著效益。 随着芯片集成度的不断提高,电子设备内功能部件的体积不断减小,因而要求设备内部电源的体积和重量不断减小。提高开关频率是减小开关电源体积和重量的基本措施,因为变压器和电感电容等滤波元件的体积和重量随频率的提高而减小。高频化、小型化、模块化和智能化是直流开关电源的发展方向。高频化是小型化和模块化的基础,目前开关频率为数百kHZ至数MHz的开关电源已有使用。功率重量比或功率体积比是表征电源小型化的重要指标,50w/in的开关电源早已上市,目前己向120W/in 发展。模块化与小型化分不开,同时模块化可提高电源的可靠性,简化生产与使用。模块电源的并联串联和级联既便于用户使用,也便于生产。智能化是便于使用和维修的基础,无人值守的电源机房、航空和航天器电源系统等都要求高度智能化,以实现正常、故障应急和危急情况下对电源的自动管理。 现代越来越复杂的电子设备对电源提出了各种各样的负载需求。一个特定用途的电源装置,应当具有符合负载要求的性能参数和外特性,这是基本的要求。安全可靠

直流稳压电源设计(模拟电路课程设计)大学论文

模拟电路课程设计报告设计课题: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

一、设计任务与要求 1.输出电压可调:Uo=+3V~+9V; 2.最大输出电流:Iomax=800mA; 3.输出电压变化量:ΔVop_p≤5mV 4. 稳压系数:S V ≤3 10 3- ? 5.有保护装置。 二、方案设计与论证 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。 + 电源 + 整流 + 滤波 + 稳压 + u1 u2 u3 u I U0 _ 变压器 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _ (a)稳压电源的组成框图 u (b)整流与稳压过程 图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 方案一: 单相半波整流电路: 单相半波整流简单,使用器件少,它只对交流电的一半波形整流,只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。但由于只利用了交流电的一半波形,所以整流效率不高,而且整流电压的脉动较大,无滤波电路时,整流电压的直流分量较小,

单相全波整流电路: 使用的整流器件较半波整流时多一倍,整流电压脉动较小,比半波整流小一半。无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi ,变压器的利用率比半波整流时高。变压器二次绕组需中心抽头。整流器件所承受的反向电压较高。 方案三: 单相桥式整流电路: 使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值,变压器利用率较全波整流电路高。 综合3种方案的优缺点:决定选用方案三。 三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用桥式整流电路,电路如图2所示。在u2的正半周内,二极管D1、D4导通,D2、D3截止;u2的负半周内,D2、D3导通,D1、D4截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L ,且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。 在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电 流等于输出电流的平均值的一半,即 。 电路中的每只二极管承受的最大反向电压 为22U (U 2是变压器副边电压有效值 )。 12 1o f I I =t t 图2整流电路

±12V对称稳压电源设计

一、设计题目 题目:±12V 对称稳压电源 二、设计任务 设计任务和技术指标: 设计一个直流稳压线性电源,输入220V ,50Hz 的正弦交流信号,输出±12V 对称稳压直流电。输出最大电流为1A ,输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于错误!未找到引用源。,输出内阻小于0.1?.并加输出保护电路。 三、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1.直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 ① 电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。根据电路的需求,我们选择了±15V 10W 的变压器。 ② 整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui 变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。我们选用了桥式整流滤波电路。 ③ 三端集成稳压器:常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。其中固定式稳压器有7800和7900系列。7800输出正电压,7900 输出负电

压,根据本设计要求,我们选用7812和7912。 2.稳压电流的性能指标及测试方法 稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出、电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。 ①测量稳压电源输出的稳压值及稳压范围 首先使调压器的输出为0V,通过示波器或万用表观测稳压电路的输出,然后调节调压器的输出,使输入到变压器的交流电压逐渐增加,当稳压电路输出的直流电压值不再随着调压器输出电压的增加而改变时,此时电路输出的直流电压值即为稳压电源的稳压值。使稳压器输出在稳压值上的输入电压范围为稳压电路的稳压范围。 ②测量稳压电源的稳压系数SU 稳压系数定义为:当负载保持不变时,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。稳压系数反映电网电压波动时对稳压电路的影响,越小越好。调节调压器的输出,使输入到变压器的交流电压分别为220V+10%和220V-10% ,测量稳压电源的输出电压,根据公式计算稳压电源的稳压系数SU。 ③测量稳压电路的输出电阻Ro 输出电阻Ro 定义为:当稳压电路输入电压保持不变时,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比。输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响,越小越好。可用输出换算法测量输出电阻Ro 。 ④测量稳压电源的纹波电压和纹波因数 纹波电压是指在额定负载条件下,稳压电源输出直流电压中所含的交流分量。在

PWM控制电路的基本构成及工作原理

甲血罔屈十 锂代-* 卜 ARC 阴 I/O CAP 基于DSP 的三相SPWM 变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功 耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流 -直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电 流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计,通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资 源,实现了 SPWM 的不规则采样,并采用PID 算法使系统产生高品质的正弦波,具有运算速度快、精度高、灵活性好、 系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同,变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即 交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交 -直变换,然后在DSP 控制下把直流电源转换成三相 SPWM 波形 供给后级滤波电路,形成标准的正弦波。变频系统控制器采用 TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器 TMS320F28 335,它具有150MHz 高速处理能力,具备32位浮点处理单元,单指令周期 32位累加运算,可满足应用对于更快代码 开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比,最新的 F2833x 浮点控制器不 仅可将性能平均提升50%,还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点 C28x TM 控制器软件的特点。系统总体框图如 图1所示。 图1系统总体框图 (1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。 (2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型 IPM 功率模块,具有电路简单、可 靠性高等特点。 (3)LC 滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。 (4) 控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生 SPWM 控制信号,去控制 IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过 SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完 成对输出信号的测频。 (5) 电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流 检测电路。所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由 TMS320F28335的A/D 通道输入。 电柠朗 初电厝

开关电源设计与实现毕业设计(论文)

毕业论文(设计) 题目开关电源设计 英文题目switch source design

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

电源毕业设计论文

课程设计(论文)课题名称直流稳压电源 系别 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期 广州科技贸易职业学院教务处制

广州科技贸易职业学院 课程设计(论文)任务 系:机电系专业:通信工程应用技术 兹发给班同学课程设计(论文)任务书,内容如下: 1、课程设计(论文)题目:直流稳压电源 2、应完成的项目:制作一个完整的直流稳压电源并写设计论文 参考资料以及说明: 4、本课程设计(论文)任务书于年月日发出,应于年月日前完成。(论文:附后) 指导教师签名:年月日系主任签名:年月日

广州科技贸易职业学院 课程设计(论文)题目:直流稳压电源 系别:班级: 学生:系主任: 指导老师:职称:

摘要 摘要:目前,我国生产和使用的本质安全型直流稳压电源大都是线性电源,其输出保护电路大多采用传统的模拟保护电路。因此,本质安全电源的容量普遍比较低。随着我国煤矿机械化、自动化程度的提高, 本质安全型电气设备在井下的监控、通讯、信号、仪表和自动化系统中应用日益广泛。由于这些设备的不断投入使用,矿用直流稳压电源的需求量稳步上升,与此同时对其容量也提出了更高的要求。从一定意义上讲,隔爆兼本质安全电源输出容量的大小取决于输出保护电路的反应时间。本课题针对矿用本安电源输出保护电路进行设计,能够适应我国煤炭行业快速发展的需要,并且具有重要的实际意义。 研究结果表明,输出保护电路的设计影响到整个电源的性能,因此,应该熟悉本质安全电源的结构、检测标准、火花试验装置等相关文件和标准。在此基础上,设计保护电路的结构、选择反应速度较快的电子元器件用于保护电路主要元件。使得保护电路的反应速度满足国家标准规定的要求。 关键词:保护电路、本质安全、本质安全电源、国家标准。

小体积宽电压输入AC-DC电源模块

■产品特性: ●全球通用范围交流/直流输入 ●高效率、高功率密度 ●稳压输出、低纹波噪音 ●体积小:25.5*39.5*22mm ●保护种类:过载保护/短路保护/过热保护 ●待机低功耗,绿色环保 ●外围电路设计灵活、PCB焊接方式 ●金属外壳自然冷却 ■产品应用: ●工业电气设备 ●机械设备 ●工业自动化设备 ●手持电子设备 ●无线网络 ●电信/数据通信 ●仪器仪表 ●智能化领域 ■产品描述: 电源模块具有超宽的输入电压范围、交直流两用、高可靠性、低功耗、安全隔离等优点。模块的转换效率高达86%和低于0.1W的超低空载功耗。可以提供基本的防尘和防水功能。广泛适用于通讯与传感器,工控和电力仪器仪表、智能家居等对体积要求苛刻,并对EMC要求不高的场合。如果需要应用于电磁兼容恶劣的环境下必须外加EMC外围电路。 ■产品型号说明: HA XX PXX-HV 系列特征如:HV是输入高压 输出功率如:15-15W24-24W 输出电压如:12-12V24-24V 系列名如:HA是三相四线制系列

■输入电气规格: ■输出电气规格: ■通用特性:

■特性曲线: (注:不同型号的特性曲线会有误差。如特性曲线仅供参考作用。) ■设计参考电路: 1.典型应用电路: (注:FU2A是慢熔断保险丝,C1是电解电容。(可参照外围元件选型表))2.低纹波应用电路:

■引脚接线图&外观尺寸

《附件》 电源模块常见使用问题: 1.问:PCB布线该注意哪些事项? 答:1).模块的底下不要布线。 2).模块输出的引脚焊盘敷铜或者走线要用实心的,尽可能的减少跟输出电容连接的内阻。 3).模块输出电容要尽量靠近模块的输出引脚。 2.问:模块输出电解电容必须要接吗? 答:模块的内置电解电容容量偏小,必须外接电解电容增加容量,提高滤波效果。推荐使用低纹波电路。 3.问:模块输出电解电容容量大选择? 答:输出电解电容的容量可以根据您的负载功率适当选择容量。建议参考元件表(使用高频低阻的解电容) 4.问:模块的输入端是否要接保险丝? 答:建议客户在PCB板的输入端一定要接保险丝。保护后级的电路。 5.问:为何产品工作在空载或轻载时会有啸叫现象? 答:1).模块在输出没有接电解电容的情况下直接带负载会发生此现象,或者电解电容容量过小。 2).模块的接了的电解电容跟模块输出的引脚之间的内阻过大,例如:飞线接的。 3).模块在轻负载或者空载的情况下,模块会处于一个低频工作状态,建议客户使用时负载不低于 10%。 6.问:模块上电无法正常启动? 答:1).输出外接的容性负载过大,建议模块外接的容性负载不能大于详细说明书的最大容性负载。2).输出的负载过重或者后端的负载启动瞬间电流过大,建议改用更加大功率的模块,或者减小负 载功率。 7.问:模块后端接LM2576系列降压芯片无法启动现象? 答:由于模块建立电压时,LM2576的芯片同时开始工作,造成模块无法建立起电压,导致无法启动,建议在LM2576上设计一个延时电路。或者使用更大功率的模块。 8.问:模块使用环境温度跟模块自身温度会有多少?。 答:1).模块的使用环境温度跟使用的功率以及模块的效率决定了模块的温度2).模块工作状态下表面温度不能超过80℃。模块的表面温度超过70℃,建议必须加装散热器。3).封闭的环境下,模 块的使用功率<额定功率的50%. 4).超过60℃环境下使用,模块的使用功率<额定功率25%.必须加装散热器,或者是散热风扇。 9.模块在40℃下工作的温度表(以HA12P24-HV型号为例,仅供参考) 恒定的负载10%20%40%50%60%75%80%100% 模块表面温度50℃55℃60℃68℃70℃78℃80℃86℃(以上参数不代表所有型号的工作温度。)

直流稳压电源课程设计任务书

<电子技术课程设计> 直流稳压电源课程设计任务书 一:设计任务及要求: 1. 设计任务 设计一集成直流稳压电源,满足: (1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6V。 (2)输出纹波电压小于5mv,稳压系数<=0.01; (3)具有短路保护功能。 (4) 最大输出电流为:Imax=1.0A; 2.通过集成直流稳压电源的设计,要求学会: (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 (2)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.设计要求 (1)电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计; (2)合理选择集成稳压器; (3)完成全电路理论设计、绘制电路图; (4)撰写设计报告。全文格式可参照下附一目录格式要求。 (5)希望:设计有新意,切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。 (6)文章请在某些方面12月13日前完成初稿,14日进行初审答辩。 附一:部分 目錄 二、原理与分析 1.直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下。各部分的作用: 器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。 (2)整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

)三端集成稳压器:常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2,其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器,输出电压Uo的表达式为:Uo=1.25(1+R2/R1) 式中R1一般取120-240欧姆,输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压(典型值为1.25V)。 稳压电流的性能指标及测试方法 稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。测试电路如图3。 图3 稳压电源性能指标测试电路 (1)纹波电压:叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值,但因纹波不是正弦波,所以有一定的误差。 (2)稳压系数:在负载电流、环境温度不变的情况下,输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化,即: (3)电压调整率:输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量,稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响,因此只需测试其中之一即可。 (4)输出电阻及电流调整率 输出电阻与放大器的输出电阻相同,其值为当输入电压不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率:输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响,因此也只需测试其中之一即可。

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值 降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是 负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

(完整版)高频开关电源设计毕业设计

目录 引言......................................................... 1本文概述 ................................................. 1.1选题背景............................................................................................................................ 1.2本课题主要特点和设计目标 ........................................................................................... 1.3课题设计思路.................................................................................................................... 2SABER软件................................................ 2.1SABER简介 ..................................................................................................................... 2.2SABER仿真流程 ............................................................................................................. 2.3本章小结............................................................................................................................ 3三相桥式全控整流器的设计.................................. 3.1工作原理............................................................................................................................ 3.1.1 三相桥式全控整流电路的特点 ..................................................................................... 3.2保护电路............................................................................................................................ 3.2.1 过电压产生的原因.......................................................................................................... 3.2.2 过压保护 (1) 3.2.3 过电流产生的原因 (1) 3.2.4 过流保护 (1) 3.3SABER仿真 (1) 3.3.1 设计规范 (1) 3.3.2 建立模型 (1)

稳压电源电路设计论文

课程设计报告 课程设计名称:双路可调直流稳压电源设计与制作 指导教师: 学生: 学号: 班级: 专业: 学院: 完成时间:

1.稳压电源发展史 1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后,利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来,从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态,所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻,因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那时的微电子设备及技术十分落后,不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管,所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入,并且转换的速度也不能太高。 60年代,由于微电子技术的快速发展,高反压的晶体管出现了,从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入,不再需要工频变压器降压了,从而极大地扩大了它的应用范围,并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器,又使开关稳压电源的体积和重量大为减小,开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。 70年代以后,与这种技术有关的高频,高反压的功率晶体管、高频电容、开关二极管、开关变压器的铁芯等元件也不断地研制和生产出来,使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速的发展,并且被广泛地应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域,从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源的佼佼者。 2.方案论证 2.1串联式直流稳压电路 串联型直流稳压电源通常由电源变换电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和负载组成,其原理框如图3.1-1、图3.1-2所示。 图3.1-1 直流稳压电源原理框图

DC-DC电源模块选型

DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点,在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢,笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度,谈一谈这方面的问题,以供广大系统设计人员参考。 DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。 1 电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率 2 额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30~80%为宜(具体比例大小还与其他因素有关,后面将会提到。),这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。所有模块电源均有一定的过载能力,但是仍不建议长时间工作在过载条件下,毕竟这是一种短时应急之计。 3 封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳,外形十分纤小;大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick的形式,电路或暴露,或以外壳包裹。在选择时,需要注意以下两个方面:第一,引脚是否在同一平面上;第二,是否便于焊接。SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求,该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。如果变换器不能满足这个要求,就需要为其设计专门的焊接装配工艺,这会增加装配时间,提高生产成本。 模块电源的封装形式多种多样,符合国际标准的也有,非标准的也有,就同一公司产品而言,相同功率产品有不同封装,相同封装有不同功率,那么怎么选择封装形式呢?主要有三个方面:① 一定功率条件下体积要尽量小,这样才能给系统其他部分更多空间更多功能;② 尽量选择符合国际标准封装的产品,因为兼容性较好,不局限于一两个供货厂家;③ 应具有可扩展性,便于系统扩容和升级。全部符合国际标准,为业界广泛采用的半砖、全砖封装,与VICOR、 LAMBDA等着名品牌完全兼容,并且半砖产品功率范围覆盖50~200W,全砖产品覆盖100~300W。 4 温度范围与降额使用

1.5-----12V直流稳压电源设计论文

第1章 绪论 电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课,课程地显著特点之一是它的实践性。要想很好的掌握电子技术,除了掌握基本器件的原理,电子电路的基本组成及分析方法外,还要掌握电子器件及基本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计就是针对模拟电子技术这门课程的要求所做的,同时也将学到的理论与实践紧密结合。 本次课程设计的课题是半导体直流稳压电源的设计和调试,本课程设计将就直流稳压电源电路的工作原理、参数计算、元件选取、电路调试等做详细的介绍和说明。 第2章 系统设计方案论证及分析 2.1概 述 220V经电源变压器降为约+24V的交流电,先经过整流桥和电容C1和C2进行滤波后,经过稳压芯片LM317得到在1.26v-17.51v可调的一个相对稳定的直流电压,然后把整流后的电压接到7812稳压芯片,7809稳压芯片,7805稳压芯片、7905稳压芯片上,分别得到+12v,+9v, +5v、-5v的电压。 为了能更直观地知道所调电压的电压值,我们还运用了ICL7107芯片和数码管等元器件的组合电路进行了扩展设计即电压值显示电路,使

电源使用变的更方便。 为提高输出电压的稳定系数,对电子滤波器的性能进行了改善,电源调整管采用复合管的形式。分别在整流滤波和稳压后加电容C3、C4、C5、C6,……,C13实现频率补偿,防止高频自激振荡和抑制高频干扰。为了减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰分别加电容C12、C13。为防止LM317输出电压短路,在该线路上加入1N4148二极管。经过一系列的改善如:减小输出电压纹波系数,达到优良的滤波效果等,是最终电路达到了设计要求。 2.2设计目的 1、 学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、 掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会: (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流 稳压电源; (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 2.3设计任务 设计一波形直流稳压电源,满足: (1)当输入电压在220V±10%时,输出直流电压为1.26V-17.51V,12V,9V,±5V; (2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5%。 (3)在可调电压端接入一个数字电压表,直接测出调出电压的数值。 2.4设计要求

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析 第1页:前言:PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Sw itching Mode P ow er Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(sw itching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上,终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案:闭回路系统(closed loop system)——负责控制开关管的电路,从电源的输出获得反馈信号,然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PW M,Pulse W idth Modulation,脉冲宽度调制)。所以说,开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整,从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量,而且降低发热量。 反观线性电源,它的设计理念就是功率至上,即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下,结果产生高很多的热量。 第2页:看图说话:图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction,功率因素校正)电路的廉价电源,图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3:没有PFC电路的电源 图4:有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处:一个具备主动式PFC电路而另一个不具备,前者没有110/220V转换器,而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

电路设计论文

电子线路课程设计论文 简易报警器和5V直流电源设计 1引言 本次课程设计我们主要有两个任务。其一,设计一个简易报警器,利用555定时器等元件来完成。其二,设计一个5v直流电源。 实现功能:利用设计的5v的直流电源给报警器提供电压,当按下轻触开关时,警报声响,

并延时一段时间后自动停止警报。 要求和最终结果:要求我们能够利用已学的知识看懂电路图,并且能够完成简单的焊接任务,尽量做到电路焊接最简化。经过这次的课程设计,我们不仅对电路有了实际的认识,而且也锻炼了自己的动手能力。和小组同学也合作了很愉快。 2电路分析 2.1简易报警器工作原理 555定时器电路是一种中规模集成定时器,目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。 它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关T ,比较器 的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 3 2 和Vcc 3 1 。C1和C2的 输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 3 2 时, 触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于Vcc 31 时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电, 开关管截止。 D R 是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端(5脚),平时输出Vcc 32 作为比较器A1的参考电平,当5 脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01F 的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。 T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.

直流稳压电源的项目设计方案

直流稳压电源的项目 设计方案 (一)设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法; 2、研究直流稳压电源的设计方案; 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和阻测试方法; (二)设计要求和技术指标 1、技术指标:要求电源输出电压为±12V(或±9V /±5V),输入电压为交 流220V,最大输出电流为I omax =500mA,纹波电压△V OP-P ≤5mV,稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 (1)设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源; (2)拟定设计步骤和测试方案; (3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; (4)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图; (5)在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源; (6)测量直流稳压电源的阻; (7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压; (8)撰写设计报告。 3、设计扩展要求 (1)能显示电源输出电压值,00.0-12.0V; (2) 要求有短路过载保护。 (三)设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节,晶体管选用3DD或3DG等型号;若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数:在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,当负载不变时,Sr=ΔVoV I / ΔV I V O 。 测量阻:在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo,r o = ΔV O /ΔI L 。 纹波电压测量:叠加在输出电压上的交流分量,一般为mV级。可将其放大 后,用示波器观测其峰-峰值△V OP-P ;用可用交流毫伏表测量其有效值△V O ,由

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