电力电子装置设计与制作课程设计-开关直流降压电源（buck）设计

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1、I电气与电子信息工程学院《电力电子装置设计与制作》课程设计报告名称：开关直流降压电源（BUCK）设计　　　专业名称：　电气工程及其自动化班级：11级电气工程及其自动化（一）班　　　学　　号：　201140220121　姓名：方革指导教师：南光群张智泉设计时间：2014年12月8日——12月19日设计地点：K2-306及K2-414实验室开关电源装置设计与制作报告成绩评定表姓名方革学号201140220121专业班级11级电气工程及其自动化（一）班题目：开关直流降压电源14-9V（BUCK）设计答辩记录：(

2、1)续流二极管的确定？答：根据Buck变换器的工作原理，开关截止时，续流二极管导通，电感储能转化为电能，二极管起到续流作用，二极管正向额定电流需大于负载电流，耐压值大于输入电压，同时为了使截止到导通时间尽量短，选择超快恢复二极管，根据本设计的要求，选择正向电流不小于1A的超快恢复二极管。此处选择FR107，最大恢复时间为500ns。(2)简述开关管选型的原则。答：开关管的选择要综合考虑各个参数对电路性能的影响。首先要计算出变换器电路中开关管的峰值电压和峰值电流，同时为了保证电路的可靠性，要采用降额设计，不

3、同环境下的降额设计要求不同，在此基础上确定所要选择的开关管的最小额定电压和额定电流。为了提高电路效率，在此基础上选择导通电阻小，开关速度快的管子，同时考虑环境噪声的大小，选择阙值电压合适的管子。成绩评定及依据：1.考勤情况（20%）：2.实物制作（30%）：3.设计答辩（20%）4.设计报告（完成情况、报告规范性等情况30%）：最终评定成绩（以分数和优、良、中、及格、不及格评定）：指导教师签字：《电力电子装置设计与制作》课程设计任务书2014～2015学年第一学期学生姓名：方革专业班级：11级电气工程及其

4、自动化一班指导教师：张智泉南光群工作部门：电气与电子信息工程学院一、课程设计题目：电力电子装置设计与制作二、课程设计内容根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。设计题目选：题目一：开关直流降压电源（BUCK）设计主要技术指标：1）输入交流电压220V（可省略此环节）。2）输入直流电压在8-18V之间。3）输出直流电压5-16V，输出电压纹波小于2%。4）输出电流1A

5、。5）采用脉宽调制PWM电路控制。三、进度安排序号名称时间1下发设计任务书，布置设计任务和设计要求、设计时间安排。一天2掌握锯齿波产生电路、电压反馈电路、控制电路的工作原理一天3掌握稳压电源电路工作原理半天4绘出原理框图以及各部分电路的详细连接图一天5学会借用电子线路CAD正确绘制电路图；一天6掌握焊接技术以及MOSFET、二极管、三极管等器件的检测方法半天7掌握电路的安装与调试一天8根据直流稳压电源电路的工作原理设计电路图一天9了解电子电路板的制作过程半天10学习电路原理图及印制电路板图的读图方法半天1

6、1掌握稳压开关电源的检测与调试一天12书写课程设计报告一天四、基本要求1、独立设计原理图各部分电路的设计；2、制作硬件实物，演示设计与调试的结果。3、写出课程设计报告。内容包括电路图、工作原理、实际测量波形、调试分析、测量精度、结论和体会。4、写出设计报告：不少于3000字，统一复印封面并用Ａ4纸写出报告。封面、课程设计任务书摘要，关键词（中英文）方案选择，方案论证系统功能及原理。（系统组成框图、电路原理图）各模块的功能，原理，器件选择实验结果以及分析设计小结附录---参考文献目录1.概述及其方案选择11

7、.1基本要求11.2方案设计12.系统功能及原理22.1系统总体框图及电路原理图22.2基本电路22.3主电路32.4控制电路43.各模块原理及器件选择43.1电源管理芯片43.1.1TL494芯片主要特征53.1.2TL494工作原理简述53.1.3TL494脉冲控制53.2Buck变换器63.2.1Buck变换器工作原理73.2.2Buck变换器的参数计算73.3MOSFET的选择93.4输出电路94.实验结果及其分析94.1实验调试94.1.1整体电路检查104.1.2输出电压反馈回路的检测104.

8、1.3驱动电路的检测114.2实验结果124.3实物照片125.设计小结13开关直流降压电源（BUCK）1.概述及其方案选择开关电源是利用现代电子电力技术控制功率器件（MOSFET、三极管等）的导通和关断时间来稳定输出电压的一种稳压电源，具有转换效率高，体积小，重量轻，控制精度高等优点。开关电源与传统线性电源相比有以下区别：1）开关电源是直流电转变为高频脉冲电流，将电能储存到电感、电容元件中，利用电感、电容的特性将电能按预定的