开关电源论文资料.doc

《开关电源论文资料.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录1前言12．总体方案设计22.1方案一22.2方案二32.3方案选择43．单元模块设计53.1单元模块功能介绍53.1.1辅助电源部分设计53.1.2主要电源部分设计63.1.3保护电路部分设计73.1.4继电器驱动部分设计73.1.5输出电压比较部分设计83.1.6编码译码部分设计93.2电路设计及参数计算103.3特殊器件介绍：113.4各单元模块连接164．系统调试及结果分析175．设计总结17【参考文献】186系统原理图19201前言可以说，有电器的地方就有电源。所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要

2、几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。现代电子设备中使用的直流稳压电源有两大类：线性稳压电源和开关性稳压电源。所谓线性稳压电源就是其调整管工作在线性放大区，这种稳压电源的最主要的缺点是变换效率低，一般只有35%~60%左右。开关稳压电源的开关管工作在开关状态，其主要的优越性就是变换效率高，可高达70%~95%。目前，计算机、通信设备、雷达、电视及家用电器

3、等现代电子设备中的稳压电源已基本采用了开关稳压电源，因此，下面将介绍开关稳压电源的设计。202．总体方案设计2.1方案一该方案是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，由于稳压器当输入电压固定时只能在它的电压差范围内调节输出电压，、所以要在调出电压差的范围时自动调档，这是通过两个比较器将输出电压和基准电压进行比较，再通过计数器的计数功能控制继电器控制器的输入情况来判断输出电压的大小在哪个范围，然后进行自动调档。最后将稳压器的输出电压流经保护电路，最后输出。如图2.1。变压器整流滤波稳压保护电路两个比较器交流电220

4、V/50HZ计数器继电器控制器图2.1202.2方案二该方案也是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，主要是自动换档这一单元有所改变，该方案的这一单元的原理是：将稳压器输出的电压通过六个比较器和基准电压进行比较，将得出的结果通过编码器、译码器得出有效的二进制码，接着通过继电器控制器控制继电器自动调节档位。最后将稳压器的输出电压流经保护电路输出，如图2.2。交流电220V/50HZ变压器整流滤波继电器控制器稳压保护电路六个比较器编码器译码器图2.2202.3方案选择方案一的优点在于所用的器件较少,但由于用计数器给继

5、电器控制器有一个缺点:当电源一开始就往下调,要是不置数的话,往下就不能计数,但如果置数的话,在方案上有点困难;方案二虽然元器件多点但它能完整的完成自动调档功能,并且思路简单明了,容易让人理解并不会出什么错误,元器件又好解决.所以我选用第二中方案。3．单元模块设计3.1单元模块功能介绍3.1.1辅助电源部分设计该部分的功能是提供主要电源部分所使用的芯片的驱动电压和用来作为基准电压。图3.1.1辅助电源+5V该电源提供稳定的直流电源+5V，它的主要功能是提供给比较器、译码器和编码器的驱动电压+5V。如图3.1.1。20图3.1.2辅助电源+12V该电源提供稳定的直流电源+12V

6、，它的主要功能是提供给2803驱动电压+12V和提供比较器的基准电压。如图3.1.2。该电源主要通过整流、滤波和稳压三部分构成，起部分功能如下：桥式整流电路：在U2的正半周，a点的电位高于b点的电位，D1、D3导通，D2、D4截止，电流自a端经D1，RL和D3回到电源的b端；在U2的负半周，b点的电位高于a点的电位，D2、D3导通，D1、D3截止，电流自b端经D2、RL和D4回到电源的a端。与半波整流电路相比，在U2、RL相同条件下，输出的只电流、电压都提高一倍；电流脉动程度减小；变压器在正、负半周都有对称的电流流过，既得到充分利用，又不存在单磁化的问题，但需要4个整流二极

7、管，线路稍复杂。与全波整流相比，虽然多用了2个整流二极管，但反向耐压低了一倍，变压器次级少了一圈，综合成本低于全波整流电路。电容滤波电路电容滤波电路的特点：（1）电流的有效值和平均值的关系与波形有关，在平均值相同的情况下，波形越尖，有效值越大。在纯电阻负载时，变压器副边的有效值I2=1.11IL，而有电容滤波时I2=（1.5～2）IL。（2）负载平均电压VL升高，纹波（交流成分）减小，且RLC越大，电容放电速率越慢，则负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取RL*C≥（3-5）T/