1.有谁知道《大功率高频直流开关电源的设计》毕业论文怎么做啊
系统功率大大提高,主要应用于高压静电除尘器配套的高压发生源,广泛应用于冶金本实用新型是一种大功率自动高频高压恒流直流电源,它主要由整流滤波,高频逆变,高压输出及控制部分组成,特别是:a.所述高频逆变部分是采用多个最新的大功率电力电子器件IMOSFEET分布在散热器中并配以高频逆变电路组成;b.所述高压输出部分是由若干层线包叠加而成,外接高压输出棒,每层线包接装有两组整流桥,适应电场范围宽、化工发电、建材部门;本实用新型解决了现有逆变式高压恒流电源功率小,适应范围规格偏低的问题,其动态特性好。
2.开关电源的设计 论文及原理图
基于AT89C52和IW1692的智能开关电源设计与研究3摘 要:针对采用模拟控制的开关电源的一些问题,提出了一款以AT89C52为核心控制器,利用了AC/DC电源控制芯片(IW1692)的数字化智能开关电源系统,并对该系统的硬件电路和软件设计进行了介绍。
通过测试,本系统较好地解决了模拟开关电源的缺点,达到了相应的目的要求。关键词:开关电源;智能化;数字化 0 引 言随着开关电源技术的成熟,在有些应用场合要求开关电源具有一定的智能,能实现精确的程序控制,并能组网工作,以便于实时了解设备的参数(如电压、电流)、工作状态(正常、故障)等信息。
对于采用模拟量反馈控制的开关电源,在这些场合使用时不可避免地存在这样一些问题:(1)负载在较大范围内变化时反馈环路不稳定,易产生自激振荡。(2)不能实现精确的程序控制。
电池的充电设备、TG脉冲弧焊电源设备必须按照工作规程进行程序控制。对电源的输出要求可能为恒流恒压或恒压限流,这样所用的电源必须能够在各种工作状态之间自由转换,这是常规开关电源难以实现的。
(3)伺服型开关电源常要求电源的输出受外电路控制,而远程控制信号通常为模拟信号,在传输过程中常常会受到外界干扰,导致控制失败。用数字控制方式代替模拟控制,上述问题可以得到很大的改善。
1 数字化智能开关电源的设计思路及要求 智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用与传统开关电源相同的拓扑结构,但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式,而是采用数字控制方式,即误差采样,脉冲宽度调制(PWM)的调制信号的计算、生成,遥感信号的接收、处理等控制部分电路均使用数字控制技术。通过智能化的数字控制技术,力求解决环路的稳定性、抗干扰性、电源远程控制性等问题。
本开关电源主要技术指标:①交流输入电压85~265 V AC宽范围输入;②直流输出电压5~15 V连续可调;③输出电压调整率≤2.5%;④具有输出短路控制;⑤具有电压显示功能及故障报警指示。2 硬件电路设计2.1 硬件电路原理系统原理框图如图1所示。
电路的工作原理为,市电经EM I滤波、整流滤波变成直流电送入功率变换电路(DC/DC),功率变换电路在PWM电路和单片机的控制下输出稳定的直流电压。用户可根据需要通过键盘对开关电源输出的电压值调节,单片机系统自动对电源输出电压进行数据采样,并与用户给定数据进行比较,然后根据设置的调整算法控制开关调整电路,使电源输出电压符合给定值。
单片机在调整电源输出电压的同时还要检测电路的输出功率,当输出功率超过最大功率时,就起动保护电路,实现保护功能。为了使智能开关电源能可靠、安全地工作,本系统可设置多重监测和保护系统,主要包括过压、欠压和短路保护。
2.2 主要芯片介绍2.2.1 IW 1692WI 1692是一种采用数字控制技术,高性能的AC/DC电源控制器。其数字调节设计是高效率的,内置保护功能,使外部元件较少,简化设计使电路成本较低,电路工作可靠。
WI1692无需次级反馈电路,但能实现良好的线性负载调节;无需环路补偿元件,但提供稳定的运行。脉冲波形分析设计在第一环路,使得反应速度远远超过传统解决方案,从而提高了动态负载响应。
内置功率限定功能,使变压器设计变得最优化,可以使用最普遍的离线设计变压器绕组,并且提供宽输入电压范围,低起动电压。当输出电流大于最大负载电流的5%时,WI1692以固定频率PWM模式运行。
当输出电流减小,开关管导通时间Ton也减小,当Ton下降至Ton2m in,芯片转换为脉冲频率调制(PFM)模式,即轻载时电源转换为PFM模式,使电路损耗达到最低。这些使WI1692成为最理想电源控制的选择,并且符合最新的电源标准。
2.2.2 AT89C52在兼顾运算能力与控制性能,并考虑设计成本及产品投入使用的经济等因素之后,在此选用传统的性价比高的AT89C52单片机为核心控制器。AT89C52是一种低功耗、高性能的片内含有8 kB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造。
芯片上的EPROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。2.2.3 MAX1247、MAX525和74HC573MAX1247是4通道模拟输入12位、串行输出A/D转换器;MAX525是4通道模拟输出、12位串行输入D/A转换器。
这两种芯片特性有很多相似之处,可以和单片机构成一个完整的4通道测控系统。采用串入、串出,解决了单片机口线资源不足的缺点。
74HC573是八进制3态非反转透明锁存器。2.3 电路实现2.3.1 开关电源电路及主要元器件选择开关电源电路如图2所示。
本部分电路主要实现交流EM I滤波、整流滤波、钳位保护、PWM控制、DC/DC输出,并由输入输出电阻分压进行采样。 (1)交流EM I滤波及整流滤波。
电压输入后由C1、C2、C3、C4及L1组成交流EM I滤波。(D1~D4)4个二极管(GT1040)组成桥式整流电路,后接C5、C6、R1及L2滤波电路。
变压器初级线圈取144 T,由公式NBNAU in_m in=Uout_max,得次级为18 T,辅助绕组为36 T,因为7815输入电压范围为15~35 V。(2)钳位保护电路。
钳位电路主要用来限。
3.开关电源的原理和发展趋势
开关电源的基本原理
开关电源按控制原理来分类,大致有以下3种工作方式:
1)脉冲宽度调制式,简称脉宽调制(PulseWidth Modulation,缩写为PWM)式。其主要特点是开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来调节占空比,实现稳压目的。其核心是脉宽调制器。开关周期的固定为设计滤波电路提供了方便。但是,它的缺点是受功率开关最小导通时间的限制,对输出电压不能作宽范围调节;此外,输出端一般要接假负载(亦称预负载),以防止空载时输出电压
升高。目前,大多数的集成开关电源采用PWM方式。
2)脉冲频率调制方式,简称脉频调制(PulseFrequency Modulation,缩写为PFM)式。其特点是将脉冲宽度固定,通过改变开关频率来调节占空比,实现稳压的目的。其核心是脉频调制器。在电路设计上要用固定脉宽发生器来代替脉宽调制器中的锯齿波发生器,并利用电压频率转换器(例如压控振荡器VCO)改变频率。它的稳压原理是:当输出电压Uo升高时,控制器输出信号的脉冲宽度不变而周期变长,使占空比减小,Uo降低。PFM式开关电源的输出电压调节范围很宽,输出端可不接假负载。
3)混合调制方式,是指脉冲宽度与开关频率均不固定,彼此都能改变的方式,它属于PWM和PFM的混合方式。它包含了脉宽调制器和脉频调制器。由于 和T均可单独调节,因此占空比调节范围最宽,适合制作供实验室使用的输出电压可以宽范围调节的开关电源。
以上3 种工作方式统称为“ 时间比率控制”(Time Ratio Control,简称TRC)方式。需要指出的是,脉宽调制器既可作为一片独立的集成电路使用(例如UC3842型脉宽调制器),亦可被集成在DC/DC变换器中(例如LM2576型开关稳压器集成电路),还能集成在AC/DC变换器中(例如TOP250型单片开关电源集成电路)。其中,开关稳压器属于DC/DC电源变换器,开关电源一般为AC/DC电源变换器。
发展趋势:
1)小型化、薄型化、轻量化、高频化。开关电源的体积、重量主要是由储能元件(磁性元件和电容)决定的,因此开关电源的小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件的体积。在一定范围内,开关频率的提高,不仅能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸,而且还能够抑制干扰,改善系统的动态性能,因此高频化是开关电源的主要发展方向。
2)高可靠性。开关电源比连续工作电源使用的元器件多数十倍,因此降低了可靠性。从寿命角度出发,电解电容、光耦合器及排风扇等器件的寿命决定着电源的寿命。所以,要从设计方面着眼,尽可能使用较少的器件,提高集成度,采用模块化技术可以满足分布式电源系统的需要,提高系统的可靠性。
3)低噪声。开关电源的缺点之一是噪声大,单纯地追求高频化,噪声也会随之增大。采用部分谐振转换回路技术,在原理上既可以提高频率又可以降低噪声,所以,尽可能降低噪声影响是开关电源的又一发展方向。
4)采用计算机辅助设计和控制。采用CAA和CDD技术设计最新变换拓扑和最佳参数,使开关电源具有最简结构和最佳工况。在电路中引入微机检测和控制,可构成多功能监控系统,可以实时检测、记录并自动报警等。
5)低输出电压技术。随着半导体制造技术的不断发展,微处理器和便携式电子设备的工作越来越低,这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的供电要求。开关电源的发展从来都是与半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关,高频化的实现,需要相应的高速半导体器件和性能优良的高频电磁元件。发展电力M O S F E T、I G B T等新型高速器件,开发高频用的低损磁性材料,改进磁元件的结构及设计方法,提高滤波电容的介电常数及降低其等效串联电阻等方面的工作,对于开关电源小型化始终产生着巨大的推动作用。
总之,人们在开关电源技术领域里,边开发低损耗回路技术,边开发新型元器件,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数的市场增长率向小型、薄型、高频、低噪声、高可靠方向发展。
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开关电源的毕业设计
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1绪论
电源,即提供电能的设备,主要分三类:一次电源(将其它能量转换为电能),二次电源和蓄电池。其中,二次电源指的是把输入电源(由电网供电)转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性(含电磁兼容,绝缘散热,不间断电源,智能控制)等方面符合要求的电能供给负载。电子设备都离不开可靠的电源。开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
1.1 开关电源
开关电源是指电路中的电力电子器件工作在开关状态的稳压电源。如图1-1所示。开关电源的电路结构比较复杂,但是和线性电源相比有如下几个突出的优点:
图1-1 开关电源原理图
(1)功耗小,效率高。图1-1中,功率晶体管V在激励信号的激励下,交替工作在饱和导通与截止的开关状态,转换速度很快,频率一般在几十到几百kHz。这就使得功率晶体管的损耗较小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可以达到80%以上。
(2)体积小,重量轻。由于没有采用笨重的工频变压器,并且在功率晶体管上的耗散功率大幅降低后,又省了较大的散热片,因此开关稳压电源的体积和重量都可以得到减小。
(3)稳压范围宽。开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比或者激励信号的频率来调节的,输入电压的变化也可以通过变频或调宽来进行补偿。在工频电网电压有较大变化或负载有较大变化时,它仍能保证有较稳定的输出电压,所以稳压范围宽、稳压效果好。
。
目录
1 绪论
2 开关电源电路的设计
3 辅助电路设计
4 损失的计算
5 结束语
参考资料
[1]孙树朴,郑征等 电子电子技术 徐州:中国矿业大学出版社2000
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[10]常敏慧 开关电源应用、设计与维修
[11]黄 燕 开关电源故障检修方法
简单介绍
开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路,设计一台品质优良的直流开关稳压电源。
主变压器的设计对开关稳压电源的工作影响很大,要求设计的变压器有较高的效率和较少的漏感。半桥变换电路中变压器的利用率高,本文对变压器进行了精心设计,对变压器漏抗进行了计算。
关于滤波电路的设计方法,各种不同的资料上均有介绍,本文采用付氏分析的方法,具有很强的实用性。这种方法设计出的滤波电路效果良好。
本文对IGBT的特性及使用中应主意的问题做了概述,对三相全波整流电路中出现故障的现象进行了描述。
5.电工电子毕业论文.多篇
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原发布者:珊珊来迟gemini
电工电子技术现状与发展电工电子技术研究电气工程领域中电磁现象、规律及其应用的基础学科。该学科主要承担电网络、电磁场和电工新技术的理论、方法及其应用的研究任务;它既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。对“电气工程”学科的发展和社会进步,对二十一世纪电力工业和电工技术的发展和高级技术人才的培养具有重大的学术和技术基础的支撑作用。一、电工电子技术基本理论电工技术基础理论:一、直流电路1、①、电路的定义:就是电流通过的途径②、电路的组成:电路由电源、负载、导线、开关组成③、内电路:负载、导线、开关④、外电路:电源内部的一段电路2、负载:所有电器3、电源:能将其它形式的能量转换成电能的设备4、基本物理量:电流,电压、电动势,电阻5、①、部分电路欧姆定律:电路中通过电阻的电流,与电阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为U=IR②、全电路欧姆定律:在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.6、电路的连接:串连、并连、混连7、电功①、电流所作的功叫做电功,用符号“A”表示.电功的大小与电路中的电流、电压及通电时间成正比,计算公式为A=UIT=I2RT电功及电能量的单位名称是焦耳,用符号“J”表示;也称千瓦/时,用符号“KWH”表示.1KWH=3.6MJ电功率
6.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。 电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电, 这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。
总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
7.求应用电子专业毕业论文题目
1) 30kHz高频开关电源变压器的设计
2) 48V50A开关电源整流模块主电路设计
3) 12232液晶显示程序
4) A题直流稳定电源
5) ISD2560芯片在汽车报站器的应用
6) ISD2560语音芯片在排队机系统中的应用
7) LC振荡器制作方案
8) MCS51单片机应用系统设计
9) RCC电路间歇振荡的研究
10) RCC电路间歇振荡现象的研究
11) UC3842应用于电压反馈电路中的探讨
12) UC3843 是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流变换器应用而设计
13) UC3843A的内部等效电路框图
14) VHDL基本语法单元
15) 八路抢答器
16) 别墅区可视对讲系统
17) 波形发生器(A题)
18) 采用CoolSET-ICE2B265的30瓦开关电源设计
19) 出租车多功能计费器的设计
20) 出租车计费器设计与实现
21) 单端反激开关电源变压器设计
22) 单片机应用系统设计技术教学大纲
23) 单片机游戏设计
24) 单片机在家用电器中的应用
25) 低成本DC-DC转换器34063的应用
26) 电压 控 制 LC 振 荡 器
27) 电源输入端口的电磁兼容设计
28) 调频收音机设计
29) 调频无线话筒接收机电路
30) 对“C51语言应用编程的若干问题”
31) 发射三极管
32) 高频高效DC-DC模块电源
33) 高频开关电源
34) 高压开关电源的应用电路设计
35) 红外电路
36) 基于AT89C51SND1C单片机的MP3硬件播放器的实现
37) 基于AT89C205 1和ISD2560的录放音系统设计
38) 基于CPLD/FPGA的出租车计费
39) 基于CPLD/FPGA的出租车计费器
40) 基于CPLD和接触式图像传感器的图像采集系统
41) 基于CPLD控制的DDS数字频率合成器设计
42) 基于D类功放的宽范围可调开关电源的设计
43) 基于GPS的高精度无误差倒计时牌的设计
44) 基于μPD78F0034单片机的出租车计费器的设计与实现
45) 基于大容量IC卡AT45D041的出租车数据采集系统
46) 计算机控制灯阵列
47) 开关电源EMC设计
48) 开关电源保护电路的研究
49) 开关电源测试参考
50) 开关电源冲击电流控制
8.8.求一篇《论电力电子及开关电源技术应用》不少于2000字的毕业论文
开关电源设计 论文编号:JD208 字数:24541,页数:54 1 绪 论Adapter 即电源适配器。
电源适配器是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备,一般由外壳、电源变压器和整流电路组成,按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型;按连接方式可分为插墙式和桌面式。广泛配套于电话子母机、游戏机、语言复读机随身听、笔记本计算机、蜂窝电话等设备中。
多数笔记本电脑的电源适配器可以自动检测100~240V交流电(50/60Hz)。基本上所有的笔记本电脑都把电源外置,用一条线和主机连接,这样可以缩小主机的体积和重量,只有极少数的机型把电源内置在主机内。
在电源适配器上都有一个铭牌,上面标示着功率,输入输出电压和电流量等指标,特别要注意输入电压的范围,这就是所谓的“旅行电源适配器”,如果到市电电压只有100V的国家时,这个特性就很有用了,有些水货笔记本电脑是只在原产地销售的,没有这种设计。 电源适配器的标称电压通常指的是开路输出电压,也就是不接任何负载,没有电流输出的电压值。
因此也可以认为这是该电源的输出电压上限。对于电源内部使用了主动稳压单元或者电压基准元件的情况,一般来说使用高内阻的直流电压表可以直接测得标称电压(更准确的应该用电动势电桥的方法),即使市电电压发生一定的波动,其输出也是稳稳的恒定值;但是对于市面上廉价的小变压器,比如给随身听之类使用的那种,基本上是传统磁芯变压器加上四个整流二极管桥式整流再加上一个大的滤波电容就完事了,这样的话如果使用普通直流电压表测得的数值将大于标称电压,原因是桥式整流的输出为脉动直流,简单的说是一个一个正弦电压信号的正半周连接成的时间链,经过大电容滤波之后会变得平坦一些,但是纹波系数仍然很大(纹波系数就是电压信号波动的幅度同电压平均值之比,越小说明电压越接近直流),所谓标称电压指的是这种电压对时间积分再除以积分时间,简单理解就是对时间的平均值,如果用普通直流电压表测量,测量值十分接近该电压信号的最大值,所以测不准。
同时,如果市电发生波动,该类电源的输出也会随之变化。一般来讲普通电源适配器的真正空载电压也不一定和标称电压完全一致,因为电子元件的特性不可能完全一致,所以允许有一定的误差,民用情况根据用途的需要控制在0.1%到5%左右。
误差越小,对电子元件的一致性要求越高,工业生产中的成本也就越高,价格当然也就越贵。其次是电源的标称电流值。
无论任何电源都有一定的内阻,因此当电源输出电流的时候,会在内部产生压降,等于输出电流乘以电源内阻。导致两件事情,一个是产生热量,等于输出电流的平方乘以内阻,所以电源会热,另一个是输出电压变为标称电压减去内部压降,导致输出电压降低。
通常的设计在考虑完毕散热问题之后,一般限制一个电流值,当输出电流达到这个值得时候,输出电压降低为标称电压的95%,或者其他比例,各厂家根据负载产品的不同需要可以设定更高或者更低的比例,这个电流值就是标称电流。比如72W的ibm16V电源适配器的标称电流是4.5A。
如果负载电阻过低,导致输出电流超过标称电流,一般会发生两件事情,一个是个别元件由于发热超过了散热容量导致烧毁引起电源损坏,另一个是散热设计留有余量,仅仅体现为输出电压进一步降低,如果降低太多可能导致负载无法正常工作。至只有100V的单一输入电压,在我国的220V市电电压下插上就会烧毁。
本设计所做的开关型稳压电源是脉冲宽度调制型(PWM),采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关的占空比调整输出电压。当开关管饱和导通时,集电极和发射极两端的压降接近零,在开关管截止时,其集电极电流为零,所以其功耗小,效率可高达80%~95%。
而功耗小,散热器也随之减小,同时开关型稳压电源直接对电网电压进行整流滤波调整,然后由开关调整管进行稳压,不需要电源变压器;此外,开关工作频率在几十千赫,滤波电容器、电感器数值较小。因此开关电源具有重量轻,体积小等特点。
另外,由于功耗小,机内温升低,从而提高了整机的稳定性和可靠性。而且其对电网的适应能力也有较大的提高,一般串联稳压电源允许电网波动范围为220V+10%,而开关型稳压电源在电网电压从90V~264V范围内变化时,都可获得稳定的输出电压。
目 录1 绪 论 12 开关电源工作原理及设计方案介绍 32.1 Adapter的工作原理 42.2输入交流滤波 52.3 桥式整流及滤波 62.4软启动电路 62.5脉宽调制控制器UC3842 62.6高压保护回路 72.7开关功率管及限流电路 82.8直流变换回路(变压器T901) 82.9输出整流滤波回路 92.10电压取样和反馈回路 103 单元电路的设计 123.1 UC3842芯片的介绍 123.1.1主要特点 123.2 各部分电路分析 173.2.2线路滤波原理分析和原件的选择 173.2.3整流滤波部分 193.3UC3842的外围电路 213.3.1软启动电路 213.3.2UC3842脉宽调制及控制电路 223.3.3开关管的设计(Q901) 233.4变压器T901的设计 253.4.1变压器的一些特性介绍 253.4.2 功率变压器T901的设计 263.4.3 高频变压器T901参数 273.5T901 的。
9.求开关电源设计论文
开关电源的PCB设计规范 在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
每一个开关电源都有四个电流回路: (1).电源开关交流回路 (2).输出整流交流回路 (3).输入信号源电流回路 (4).输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。
电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。
建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下: ·放置变压器 ·设计电源开关电流回路 ·设计输出整流器电流回路 ·连接到交流电源电路的控制电路 ·设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: (1)首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰。
电路板的最佳形状矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。 (2)放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集. (3)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。
元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,去耦电容尽量靠近器件的VCC。 (4)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
(5)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。 (6)布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起。
(7)尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。 四、布线开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应。
即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。
印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和接收电磁波的频率越低,它就能辐射出更多的射频能量。
根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。
接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,它是控制干扰的重要方法。因此,在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作不稳定。
在地线设计中应注意以下几点: 1.正确选择单点接地通常,滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点,同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级。