开关稳压电源

开关稳压电源（E 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ）设计与总结 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 开关稳压电源设计与总结报告 摘 要： 本 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是设计一个输出电压可调；输出电流最大达2A的开关型稳压电源。方案中使用隔离变压器提高抗电磁干扰能力；使用脉宽调制电路控制电压输出；采用DC-DC变换器；提高电源效率；设计中增加了过流保护电路；取样显示电路；键盘反馈控制电路；能够显示输出电压、电流；还能通过键盘设定输出电压以及进行步进调整；实现直观的数字化电源设计；同时，还增加了过流报警电路和实时温度测量电路；在实现了稳压电源输出的基本要求后；使整套电路具有更高的可靠性。 关键词：DC-DC变换器 过流保护 取样显示 键盘控制 1.方案论证 1.1.1 设计思路 本系统由升压型开关稳压电路、电压测量电路、电流测量电路和液晶显示模块4个模块构成。设计中升压型稳压电源模块采用高性能电流型脉宽调制控制器，使输出的稳压能够根据UC8432输出脉宽来调制伏值。电压测量采用高速多通道12位转换芯片将摸拟电压转换成数字量送入单片机处理，而电流的测量采用高速12位转换芯片将数字量转换成模拟电压值输出来控制电流型控制器的脉宽输出。显示部分采用能大容量显示的LCD显示模块完成。 1.1.2 方案论证与比较 脉宽调制控制器的设计方案论证与选择： 方案一：　采用电压控制型脉宽调制器。电源输出电压的采样反馈值Vf与参考电压Vr进行比较放大，得到误差信号Ve，它与锯齿波信号比较后，PWM比较器输出PWM控制信号，经驱动电路驱动开关管通断，产生高频方波电压，由高频变压器传输至副方，经整流滤波得到所需要的电压。改变电压给定Vr，即可改变输出电压Vo。其原理框图如图1.1。 图1.1 电压控制型脉宽调制器原理图 方案二：　采用电流型控制型脉宽调制器。恒频时钟脉冲置位R－S锁存器，输出高电平，开关管导通，变压器原边的电流线性增大，当电流在采样电阻Rs上的压降Vs达到Ve时，PWM比较器翻转，输出高电平，锁存器复位，驱动信号变低，开关管关断，直到下一个时钟脉冲使R－S锁存器置位。电路就是这样逐个地检测和调节电流脉冲的。 由方案一中电压控制型脉宽调制器构成的电路可以直接用检测电压控制脉冲宽度，具有电压直接控制、形式简单等优点，但是其控制环路不易设计和补偿，瞬态调整率也相对较差，因此响应速度慢，稳定性较差，甚至在大信号变化时，会产生振荡，造成功率管损坏等故障；而电流控制类型的；不仅在一定程度上弥补了电压型的不足，而且具有高线性调整率、低负载调整率、过流保护电路和误差放大器补偿电路简单等优点。因此综上可知；选用电流型控制器；具有更高的可靠性和实用价值。 2.整体电路框图 本设计电路主要包括隔离变压器、前端整流滤波电路、脉宽调制电路（PWM模块）、过流保护电路、高频变压器、后端滤波电路、取样电路、隔离反馈电路、键盘电路和显示电路等模块。其中隔离变压器将220V交流变为18V交流，前端整流滤波电路将变压器输出的交流电整流成相应的直流，脉宽调制电路选用电流控制型脉宽调制器UC3842为核心的电流型脉宽调制器来控制输出电压高低，高频变压器实现高频变换，后端滤波电路用来滤去高次谐波，过流保护电路用以对过流状况进行相应控制而保护内部电路，取样电路、隔离反馈电路、键盘电路均由单片机控制，使用A/D转换器、D/A转换器来实现对应的取样、反馈和控制功能。 图2.1 整体电路框图 3.重要单元电路设计及相关参数计算： 3.1 整流滤波及变压电路 如图3.1，输入电压经过保险丝F1、压敏电阻RN、热敏电阻RM后，又经过一个大容量电容滤波，再经过自制扼流线圈、电阻，再次由电容器滤波，为避免干扰，外加两个电容器CZ1和CZ2，中间和外壳大地相接。最后由整流桥B1将交流整流成直流，电解电容器EW用来滤去高次谐波，平滑电压。 图3.1 前端整流滤波电路 3.2 脉宽调制电路 DC-DC变换器为开关电源核心部分，脉宽调制电路即PWM模块则是DC-DC变换器中很重要的部分。此模块的工作状况直接影响开关电源的工作状态和性能指标。本次设计选用器件为电流控制型脉宽调制器UC3842。其原理是通过调节占空比来调整输出电压。占空比与输出电压关系可由UC3842特性曲线求得。其工作电路如图3.2。 图3.2 脉宽调制电路 其中，开关电源的工作频率由UC3842的定时电容CT和定时电阻RT确定。频率计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 为 f=1.72/（RT*CT）本次设计电路中取RT=27K，CT=1000pF，计算得f=63.7KHz。整流管选用正向压降低，速度快的二极管。 3.3 采样反馈控制电路 电压使用分压电阻分压采样；电流使用霍尔传感器检测采样，采得的模拟信号通过放大处理后，再经AD转换送入单片机；单片机处理来自AD的信号，并发出相应的控制信号；通过DA转换，反作用于电压发生电路调整输出，从而实现循环的采样与反馈控制系统的设计。 原理图见后附页。 3.4 高频变压器 高频变压器可根据下列公式进行设计：POUT= 其中Lp为变压器初级电感量，为初级电流， f为频率； 为最大占空比； ， D为导线直线；初级线圈匝数 ；次级线圈匝数 根据设计理论和各元件参数计算得，高频变压器初、次级匝数比为1：10。制作变压器时应该考虑变压器的损耗和导线的集肤效应等问题。 3.5　其它电路 　　本设计中还采用到开关MOS EFT管电路、取样显示电路、过流保护电路等，起到增加额定功率、方便观察控制、提高可靠性能等作用。其具体原理图设计见附录整体电路图。 4.软件设计部分 本系统的软件设计主要包括检测显示和键盘反馈控制两部份：检测分为电压和电流的检测，其核心器件是１２位ＡＤ转换器，键盘控制主要包括输出数值设定，步进设置，确定取消等功能；控制过程主要是通过按键发送信息，再通过Ｄ/Ａ转换反馈控制３８４２芯片。程序流程图如下： 5.系统调试与测试 5.1 调试说明与测试方法 测试方法：将单线自耦调压器接电源输入端，并联五位半数字万用表（电压表）测量输入电压，串接低频毫伏表测量输入电流；线绕滑动变阻器作负载，由单片机系统来测量输出电压和输出电流，其数值由LCD液晶屏12864来显示。控制键盘看是否能实现键盘设定和步进调整功能。 （１）输出电压调整： 　　将输入交流电压设定为正常值，再将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源的输出电压值并调整电位器(VR)直到电压读值位于要求范围之内。本系统测得的输出电压稳定于３０Ｖ～３６Ｖ之间 （２）电压调整率：     电压调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。测试步骤如下：待测电源正常输入电压及负载状况下热机稳定后，分别在低输入电压V0(min)，正常输入电压V0(normal)，及高输入电压V0(max)下测量并记录其输出电压值。电压调整率通常以一正常之固定负载下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率的百分比，电压调整率计算公式：V0(max)-V0(min) / V0(normal)  *100% （３）负载调整率：     负载调整率的定义为开关电源在输出负载电流变化时，提供其稳定输出电压的能力。测试步骤如下：在待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后，测量正常负载下之输出电压值，再分别於轻载(Min)、重载(Max)负载下，测量并记录其输出电压值(分别为Vmax与Vmin)，负载调整率通常以正常之固定输入电压下，由负载电流变化所造成其输出电压偏差率的百分比，如下列公式所示：V0(max)-V0(min) / V0(normal)  （４）电源工作效率： 测量方法为先测出输入电流和输入电压，计算的输入功率PI；加负载，再测输出电压与电流，计算得输出功率Po，Po/PI即为工作效率。 （５）纹波系数γ（%）：在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，即γ=Umrs/Uo x100%  （６）过电流保护测试     当电源供应器的输出电流超过额定时，则电源供应器应该限制其输出电流或关闭其输出，以避免负载电流过大而损坏。又若电源供应器之内部零件损坏而造成较正常大的负载电流时，则电源供应器也应该关闭或限制其输出，以避免损坏或发生危险。过电流保护测试是验证当上述任一种状况发生时，电源供应器能否正确地反应。  5.2 测试仪器： 表5.2.1　　测试使用仪器设备 序号 名称、型号、规格 数量 备注 1 低频毫伏表 1 2 单片机开发系统 1 3 单相自耦调压器（>200W） 1 4 五位半数字万用表（电压表） 1 5 四位半数字万用表 1 5.3​ 测试数据： （1）​ 负载固定，调节，同时观察输出电压的可调范围是否满足设计要求。 表5.3.1 输出电压可调范围 测试项目 输出电压最小值VO，MIN 输出电压最大值VO，MAX 测试数据 29.877V 36.104V （2）将输出电压固定为34V，调节线绕滑动变阻器（负载）RL大小，同时观察输出电流是否能够达到2A。 测试项目 RL无穷大（即断路） 调节RL至某值（测得RL=16.96） 测试数据 IO=0.0000V IO=2.0051V （3）负载不变，调节单相自耦调压器，使U2从15V到21V变化，记录U2=15V，18V，21V时输出电压值，并计算电压调整率。 多次改变线绕滑动变阻器阻值，记录不同电流情况下的电压值，借此来验证开关稳压电源的负载调整率是否满足设计要求： 6.测试结果分析与改进 测试结果可以看出，基本要求全部完成。电压调整率和负载调整率均达到发挥部分的要求，电源工作效率达到基本要求规定的数值。竞赛项目完成。 改进 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ：为了提高电源工作效率，可以采取如下措施：在初级电路中选择高耐压整流桥、调整热敏电阻阻值或者滤波电容容量，在次级线路中，整流管使用正向压降低,反向恢复时间极短的肖特基整流管，输出滤波电容上的交流电流应是脉动电流的1.5—2倍，改变高频变压器的结构，和尽量减小漏感等。 7.收获和总结 经过紧张的四天三夜的奋力拼搏，与小组其他成员通力协作，团结互助，终于完成了实验项目。首先，我代表我们小组全体成员感谢主持本次竞赛的主委会和全体评审老师以及我们的辅导老师，谢谢你们给了我们一个提高自己和展现自己的舞台，让我们在以后的人生中更加自信和坚定。在教师节来临之际，我们全体成员祝所有评审老师和辅导教员节日快乐。回想这四天三夜，短暂而充实，就我个人而言，我在许多方面都有了明显进步和收获，无论是拼搏精神还是团队精神都是对我一生都是一笔丰富的财富。所以这次竞赛无论能否取得好名次，我都不会有遗憾，我会继续发扬这四天三夜的精神，在以后的日子里更加努力地提高自己、充实自己。同时，我希望我们在这四天三夜的努力有所肯定，希望我们能站在领奖台上。