開關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)
圖1畫出了開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖及等效原理框圖,它是由全波整流器,開關(guān)管V,激勵信號,續(xù)流二極管Vp,儲能電感和濾波電容C組成。實際上,開關(guān)穩(wěn)壓電源的核心部分是一個直流變壓器。這里我們對直流變換器和逆變器作如下解釋。 逆變器,它是把直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯难b置。逆變器通常被廣泛地應(yīng)用在采用電平或電池組成的備用電源中。 直流變換器,它是把直流轉(zhuǎn)換成交流,然后又把交流轉(zhuǎn)換成直流的裝置。這種裝置被廣泛地應(yīng)用在開關(guān)穩(wěn)壓電源中。采用直流變換器可以把一種直流供電電壓變換成極性、數(shù)值各不同的多種直流供電電壓。
開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)點
[1].功耗小,效率高。在圖1中的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,晶體管V在激勵信號的激勵下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進的國家,可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達到80%。
[2].體積小,重量輕。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因,所以開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小,重量輕。
[3].穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調(diào)節(jié)的,輸入信號電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進行補償,這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時,它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。這樣,開關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點,而且實現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計人員可以根據(jù)實際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
[4].濾波的效率大為提高,使濾波電容的容量和體積大為減少。開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加電容濾波,效率也提高了500b倍。在相同的紋波輸出電壓下,采用開關(guān)穩(wěn)壓電源時,濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500—1/1000。
[5].電路形式靈活多樣。例如,有自激式和他激式,有調(diào)寬型和調(diào)頻型,有單端式和雙端式等等,設(shè)計者可以發(fā)揮各種類型電路的特長,設(shè)計出能滿足不同應(yīng)用場合的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
開關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點
開關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點是存在較為嚴重的開關(guān)干擾。開關(guān)穩(wěn)壓電源中,功率調(diào)整開關(guān)晶體管V工作在狀態(tài),它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾,這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除和屏蔽,就會嚴重地影響整機的正常工作。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離,這些干擾就會串入工頻電網(wǎng),使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴重的干擾。
目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與一些技術(shù)先進國家還有一定的差距,因而造價不能進一步降低,也影響到可靠性的進一步提高。所以在我國的電子儀器以及機電一體化儀器中,開關(guān)穩(wěn)壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對于無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高壓電解電容器、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁芯材料等器件,在我國還處于研究、開發(fā)階段。在一些技術(shù)先進國家,開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展,但在實際應(yīng)用中也還存在一些問題,不能十分令人滿意。這暴露出開關(guān)穩(wěn)壓電源的又一個缺點,那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障率高,維修麻煩。對此,如果設(shè)計者和制造者不予以充分重視,則它將直接影響到開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。當今,開關(guān)穩(wěn)壓電源推廣應(yīng)用比較困難的主要原因就是它的制作技術(shù)難度大、維修麻煩和造價成本較高。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展
[1] 國際發(fā)展狀況
發(fā)展史 1955年美國的科學家羅那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的飽和來進行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后,利用這一技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來,從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機械振子示換流設(shè)備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),所以由此而制成的穩(wěn)壓電源輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕,因而當時被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備。由于那時的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后,不能制作出耐壓高、開關(guān)速度較高、功率較大的晶體管,所以這個時期的直流變換器只能采用低電壓輸入,并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。
60年代,由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展,高反壓的晶體管出現(xiàn)了,從此直流變換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入,不再需要工頻變壓器降壓了,從而極大地擴大了它的應(yīng)用范圍,并在此基礎(chǔ)上誕生了無工頻降壓變壓器的開關(guān)電源。省掉了工頻變壓器,又使開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小,開關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。
70年代以后,與這種技術(shù)有關(guān)的高頻,高反壓的功率晶體管、高頻電容、開關(guān)二極管、開關(guān)變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來,使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展,并且被廣泛地應(yīng)用于電子計算機、通信、航天、彩色電視機等領(lǐng)域,從而使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源成為各種電源的佼佼者。
目前正在克服的困難 隨著半導(dǎo)體技術(shù)和微電子技術(shù)的高速發(fā)展,集成度高、功能強大的大規(guī)模集成電路的不斷出現(xiàn),使得電子設(shè)備的體積在不斷地縮小,重量在不斷地減輕,所以從事這方面研究和生產(chǎn)的人們對開關(guān)穩(wěn)壓電源中的開關(guān)變壓器還感到不是十分理想,他們正致力于研制出效率更高、體積更小、重量更輕的開關(guān)變壓器或者通過別的途經(jīng)取代開關(guān)變壓器,使之能夠滿足電子儀器和設(shè)備微小型化的需要,這是從事開關(guān)穩(wěn)壓電源研制的科技人員目前正在克服的一個困難。
開關(guān)穩(wěn)壓電源的效率是與開關(guān)管的變換速度成正比的,并且開關(guān)穩(wěn)壓電源中由于采用了開關(guān)變壓器以后,才能使之由一組輸入得到極性、大小各不相同的多組輸出。要進一步提高開關(guān)穩(wěn)壓電源的效率,就必須提高電源的工作頻率。但是,當頻率提高以后,對整個電路中的元器件又有了新的要求。例如,高頻電容、開關(guān)管、開關(guān)變壓器、儲能電感等都會出現(xiàn)新的問題。進一步研制適應(yīng)高頻率工作的有關(guān)電路元器件,是從事開關(guān)穩(wěn)壓電源研制科技人員要解決的第二個問題。
工作在線性狀態(tài)的線性穩(wěn)壓電源,具有穩(wěn)壓和濾波的雙重作用,因而串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源不產(chǎn)生開關(guān)干擾,且波紋電壓輸出較小。但是在開關(guān)穩(wěn)壓電源中的開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),其交變電壓和電流會通過電路中的元件產(chǎn)生較強的尖峰干擾和諧振干擾。這些干擾就會污染市電電網(wǎng),影響鄰近的電子儀器及設(shè)備的正常工作。隨著開關(guān)穩(wěn)壓電源電路和抑制干擾措施的不斷改進,開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點得到了一定的克服,可以達到不妨礙一般的電子儀器、家用電器的正常工作的程度。但是在一些精密電子儀器中,由于開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點,卻使它得不到使用。所以,克服開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點,進一步提高它的使用范圍,是從事開關(guān)穩(wěn)壓電源研制科技人員要解決的第三個問題。
[2] 國內(nèi)發(fā)展情況
我國的晶體管直流變換器及開關(guān)穩(wěn)壓電源研制工作開始于60年代初期,到60年代中期進入實用階段,70年代初期開始研制無工頻降壓變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源。1974年研制成功了工作頻率為10kHz、輸出電壓為5V的無工頻降壓變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源。近10多年來,我國的許多研究所、工廠及高等院校已研制出多種型號的工作頻率在20kHz左右,輸出功率在1000W以下的無工頻降壓變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源,并應(yīng)用于電子計算機、通信、電視等方面,取得了較好的效果。工作頻率為100kHz—200kHz的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源于80年代初期就已開始試制, 90年代初期就已試制成功。目前正在走向?qū)嵱秒A段和再進一步提高工作頻率。許多年來,雖然我國在無工頻降壓開關(guān)穩(wěn)壓電源方面作了巨大的努力,并取得了可喜的成果,但是,目前我國的開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)與一些先進的國家相比仍有較大的差距。此外,這些年來,我國雖然把無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率從數(shù)十kHz提高到了數(shù)百kHz,把輸出功率由數(shù)十瓦提高到了數(shù)百瓦甚至數(shù)千瓦,但是,由于我國半導(dǎo)體技術(shù)與工藝跟不上時代的發(fā)展,導(dǎo)致我們自己研制和生產(chǎn)出的無工頻變壓器開關(guān)電源中的開關(guān)管大部分采用的仍是進口的晶體管。所以我國的開關(guān)穩(wěn)壓電源事業(yè)要發(fā)展,要趕超世界先進水平,最根本的是要提高我國的半導(dǎo)體技術(shù)和工藝。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的種類
現(xiàn)在,電子技術(shù)和應(yīng)用迅速地發(fā)展,對電子儀器和設(shè)備的要求是:性能上,更加安全可靠,在功能上,不斷地增加。在使用上自動化程度越來越高。在體積上,要日趨小型化。這使采用具有眾多優(yōu)點的開關(guān)穩(wěn)壓電源就顯得更加重要了。所以,開關(guān)穩(wěn)壓電源在計算機、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮了巨大的作用,這大大促進了開關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展,從事這方面研究和生產(chǎn)的人員也在不斷地增加,開關(guān)穩(wěn)壓電源的品種和類型也越來越多。下面的組圖給出了各種類型開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖。
(1)按激勵方式劃分 他激式 電路中轉(zhuǎn)設(shè)激勵信號的振蕩器,電路形式如圖6所示。
自激式 開關(guān)管兼作振蕩器中的振蕩管,電路形式如圖7所示。
(2)按調(diào)制方式劃分 脈寬調(diào)制型 振蕩頻率保持不變,通過改變脈沖寬度來改變和調(diào)節(jié)輸出電壓的大小,有時通過取樣電路、耦合電路等構(gòu)成反饋閉環(huán)回路,來穩(wěn)定輸出電壓的幅度。 頻率調(diào)制型 占空比保持不變,通過改變振蕩器的振蕩頻率來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的幅度。
混合調(diào)制型 通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通時間的振蕩頻率來完成調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓幅度的目的。
(3)按開關(guān)管電流的工作方式劃分 開關(guān)型 用開關(guān)晶體管把直流變成高頻標準方波,電路形式類似于他激式。
諧振型 開關(guān)晶體管與LC諧振回路將直流變成標準正弦波,電路形式類似于自激式。
(4)按開關(guān)晶體管的類型劃分 晶體管型 采用晶體管作為開關(guān)管,電路形式如圖6所示。
可控硅型 采用可控硅作為開關(guān)管,這種電路的特點是直接輸入交流電,不需要一次整流部分,其電路形式如圖5。
(5)按儲能電感與負載的連接方式劃分 串聯(lián)型 儲能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間,電路形式如圖3所示。
并聯(lián)型 儲能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間,電路形式如圖4所示。
(6)按晶體管的連接的連接方式劃分 單端式 僅使用一個晶體管作為電路中的開關(guān)管,這種電路的特點是價格低,電路結(jié)構(gòu)簡單,但輸出功率不能提高,其電路形式如圖3、圖4和圖6所示。
推挽式 使用兩個晶體管,將其連接成推挽功率放大器形式。這種電路的特點是開關(guān)變壓器必須具有中心抽頭,電路形式如圖12。
半橋式 使用兩個晶體管,將其連接成半橋形式。它的特點是適應(yīng)于輸入電壓較高的場合。電路形式如圖11。
全橋式 使用四個開關(guān)晶體管,將其連接成全橋形式。它的特點是輸出的功率比較大。其電路形式如圖13。 (7)按輸入與輸出的電壓大小劃分 升壓式 輸出電壓比輸入電壓高,實際就是并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。
降壓式 輸出電壓比輸入電壓低,實際就是串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。
(8)按工作方式劃分 可控整流型 所謂可控整流型開關(guān)穩(wěn)壓電源,是指采用可控硅整流元件作為調(diào)整開關(guān)管,可由交流市電電網(wǎng)直接供電,也可用變壓器變壓后供電。(這種供電方式在開關(guān)穩(wěn)壓電源剛興起的初期常常采用,目前基本上不太采用。)在可工作的半波內(nèi),截去正弦曲線的前一部分,這一部分所占角度稱為截止角,導(dǎo)通的正弦曲線的后一部分稱為導(dǎo)通角。依靠調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的大小,可達到調(diào)整輸出電壓和穩(wěn)定電壓的目的。其電路如圖10所式。
斬波型 斬波型開關(guān)穩(wěn)壓電源是指直流供電,輸入直流電壓加到開關(guān)電路上,在開關(guān)電路的輸出端得到單向的脈動直流,經(jīng)過濾波得到與輸入電壓不同的穩(wěn)定的直流電壓,電路還從輸出電壓取樣,經(jīng)過比較、放大、控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號,用以控制調(diào)整開關(guān)的導(dǎo)通時間和截止時間的長短或開關(guān)的工作頻率,最后達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。電路的過壓保護電路也是依據(jù)這一部分提供的取樣信號來進行工作的,斬波型電路形式如圖9所示。
隔離型 這種形式的開關(guān)電源是在輸入回路與逆變電路之間,經(jīng)過高頻變壓器(也可稱為開關(guān)變壓器),利用磁場的變化實現(xiàn)能量的傳遞,沒有電流間的直接流通,隔離型開關(guān)穩(wěn)壓電源采用直流供電,經(jīng)過開關(guān)電路,將直流電變成頻率很高的交流電,再經(jīng)變壓器隔離、變壓(升壓或降壓),然后經(jīng)整流器整流,最后就可以得到新的、極性和數(shù)值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣,經(jīng)放大后反饋至開關(guān)控制端,控制驅(qū)動電路的工作,最后達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。這種形式的開關(guān)穩(wěn)壓電源在實際穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛。
(9)按電路結(jié)構(gòu)劃分 散件式 整個開關(guān)穩(wěn)壓電源電路都是采用分立元器件組成的,它的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,可靠性較差。
集成電路式 整個開關(guān)穩(wěn)壓電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的,這種集成電路通常為厚膜電路。有的厚膜集成電路中包括開關(guān)晶體管,有的則不包括開關(guān)晶體管。這種電源的特點是電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、可靠性高。彩色電視機中常采用這種開關(guān)電源。
以上五花八門的開關(guān)穩(wěn)壓電源的品種都是站在不同的角度,以開關(guān)穩(wěn)壓電源不同的特點命名的。盡管各種電路的激勵方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲能電感的連接方式、開關(guān)管器件種類以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu)等各不相同,但是它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源這兩大類。這兩大類也正是作者對開關(guān)穩(wěn)壓電源的劃分方法。
大功率開關(guān)穩(wěn)壓電源 一些高檔電器,如計算機、通信設(shè)備、家用視聽設(shè)備對電源的要求較高,采用普通分立元件或三端穩(wěn)壓集成電路制作的普通型穩(wěn)壓電源已不能滿足這些電器設(shè)備的要求。用上述方法制作出的穩(wěn)壓電源不是體積龐大,就是功率太小,保護功能也不完善,因此,這類電器的電源已開始向開關(guān)穩(wěn)壓電源過渡。 本文向大家介紹的這款開關(guān)穩(wěn)壓電路,采用美國Lambda公司生產(chǎn)的LA6350單片大功率 開關(guān)穩(wěn)壓集成電路設(shè)計的開關(guān)型穩(wěn)壓電源,不僅電路簡單、調(diào)試容易、功能完善,而且所需的散 熱器面積小、輸出功率大、制作成本低,是電子愛好者制作開關(guān)穩(wěn)壓電源的理想電路。 LA6350具有以下特點: 1)輸出電壓在 2.5-30V內(nèi)連續(xù)可調(diào); 2)單片輸出電流可達5A; 3)開關(guān)工作頻率高于22kHz; 4)轉(zhuǎn)換效率大于90%; 5)工作溫度為-55度~+125度 6)具有軟啟動開機,過流快速關(guān)斷以及過熱保護等功能。 電路如圖所示。電路采用該芯片制作的輸出電流可達10A,輸出電壓在5-12V內(nèi)可調(diào)的實用大功率開關(guān)型穩(wěn)壓電源。其工作原理為:220V交流電源經(jīng)變壓器T1降壓,橋堆VD1整流,C1、C2濾波后得到一直流電壓。IC第①、②腳為直流電壓輸入端,其最高輸入電壓為+40V。該直流電壓經(jīng)IC內(nèi)部的振蕩器調(diào)制為200kHz左右的高頻開關(guān)電壓,振蕩器的開關(guān)頻率由外接振蕩電容器C4決定。當C4的值取為3300pF時,電源的開關(guān)頻率約為200kHz;R3、C6為環(huán)路調(diào)節(jié)放大器的頻率補償網(wǎng)絡(luò),由第7腳輸入。IC第④腳為抑制輸入端,其閉鎖電壓的閾值為0.7V,輸出電壓經(jīng)取樣電阻R2反饋至第④腳后與R1比較,當閾值電壓大于0.7V時,輸出關(guān)閉,起到短路過流保護作用。第6腳為輸出電壓調(diào)節(jié)控制端,由電位器RP1及電阻R4將輸出電壓分壓后得到調(diào)節(jié)電壓檢測值,調(diào)節(jié)電位器RP1可控制輸出電壓的大小,輸出電壓值可由公式:VO=Vref{1+Rh/(RL+R4)}進行估算。其中,Vref為基準電壓,為2.1V。第8腳為輸出端,VT為電流放大管,VD2為反向續(xù)流二極管,L為濾波電感器。 IC為專用開關(guān)型穩(wěn)壓集成電路LA6350,其外殼接地并接散熱器。R5的功率應(yīng)大于5W。IC外圍電路中,除振蕩電容C4選擇高頻電容器外,電阻R1、R2應(yīng)選擇允許偏差<1%的高精度金屬膜電阻外,其余元件無特殊要求,按圖中參數(shù)選取小型器件即可。由于輸出電壓為高頻開關(guān)式,因此IC和功率三極管VT所需的散熱器僅為普通穩(wěn)壓電源的三分之一,且性能遠遠高于普通的穩(wěn)壓電源。
TL431特性及應(yīng)用 介紹可調(diào)分流基準芯片TL431的特性及其在一些功能電路中的應(yīng)用。 可調(diào)分流基準 恒流 恒壓 PWM 開關(guān)電源 1 TL431的簡介 德州儀器公司(TI)生產(chǎn)的TL431是一是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref(2.5V)到36V范圍內(nèi)的任何值(如圖2)。該器件的典型動態(tài)阻抗為0.2Ω,在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管,例如,數(shù)字電壓表,運放電路、可調(diào)壓電源,開關(guān)電源等等。 左圖是該器件的符號。3個引腳分別為:陰極(CATHODE)、陽極(ANODE)和參考端(REF)。TL431的具體功能可以用如圖1的功能模塊示意。 由圖可以看到,VI是一個內(nèi)部的2.5V基準源,接在運放的反相輸入端。由運放的特性可知,只有當REF端(同相端)的電壓非常接近VI(2.5V)時,三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過,而且隨著REF端電壓的微小變化,通過三極管 圖1 的電流將從1到100mA變化。當然,該圖絕不是TL431的實際內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以不能簡單地用這種組合來代替它。但如果在設(shè)計、分析應(yīng)用TL431的電路時,這個模塊圖對開啟思路,理解電路都是很有幫助的,本文的一些分析也將基于此模塊而展開。 2. 恒壓電路應(yīng)用 前面提到TL431的內(nèi)部含有一個2.5V的基準電壓,所以當在REF端引入輸出反饋時,器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流,控制輸出電壓。如圖2所示的電路,當R1和R2的阻值確定時,兩者對Vo的分壓引入反饋,若V o增大,反饋量增大,TL431的分流也就增加,從而又導(dǎo)致Vo下降。顯見,這個深度的負反饋電路必然在VI等于基準電壓處穩(wěn)定,此時Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任意電壓輸出,特別地,當R1=R2時,Vo=5V。需要注意的是,在選擇電阻時必須保證TL431工作的必要條件,就是通過陰極的電流要大于1 mA 。 當然,這個電路并不太實用,但它很清晰地展示了該器件的工作原理在應(yīng)用中的方法。將這個電路稍加改動,就可以得到在很多實用的電源電路,如圖3,4。 圖3 大電流的分流穩(wěn)壓電路 圖4 精密5V穩(wěn)壓器 3. 恒流電路應(yīng)用 由前面的例子我們可以看到,器件作為分流反饋后,REF端的電壓始終穩(wěn)定在2.5V,那么接在REF端和地間的電阻中流過的電流就應(yīng)是恒定的。利用這個特點,可以將TL431應(yīng)用很多恒流電路中。 如左圖5是一個實用的精密恒流源電路。原理很簡單,不再贅述。但值得注意的是,TL431的溫度系數(shù)為30ppm/℃,所以輸出恒流的溫度特性要比普通鏡像恒流源或恒流二極管好得多,因而在應(yīng)用中無需附加溫度補償電路。 圖5下面就介紹一個用該器件為傳感器電橋提供恒定偏流的電路,如圖6。 這是一個已連成橋路的硅壓傳感器的前級處理電路。Vref/R2的值應(yīng)設(shè)為電橋工作所必要的恒定電流,該電流值通常會由傳感器制造商提供。流經(jīng)TL431陰極的電流由R1和電源電壓Vs決定,在應(yīng)用中通常讓它等于橋路電流,但一定要注意大于1mA。 由于TL431非常易于實現(xiàn)恒壓或恒流,而且有很好的溫度穩(wěn)定性,因此很適合于儀表電路、傳感器電路等設(shè)計應(yīng)用。在此方面的應(yīng)用例子很多,設(shè)計原理并不復(fù)雜,本文不再一一介紹。 4. 可控分流特性的應(yīng)用 由第1節(jié)介紹的功能模塊圖,當REF端的電壓有微小變化時,從陰極到陽極的分流將隨之在1~100mA內(nèi)變化。利用這種可控分流的特性,可以用小的電壓變化控制繼電器、指示燈等,甚至可直接驅(qū)動音頻電流負載。如圖7是此應(yīng)用的一個簡單400mW單聲道功率放大電路。 圖7 圖8 5. 在開關(guān)電源上的應(yīng)用 在過去的普通開關(guān)電源設(shè)計中,通常采用將輸出電壓經(jīng)過誤差放大后直接反饋到輸入端的模式。這種電壓控制的模式在某些應(yīng)用中也能較好地發(fā)揮作用,但隨著技術(shù)的發(fā)展,當今世界的電源制造業(yè)大多已采用一種有類似拓撲結(jié)構(gòu)的方案。此類結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源有以下特點:輸出經(jīng)過TL431(可控分流基準)反饋并將誤差放大,TL431的沉流端驅(qū)動一個光耦的發(fā)光部分,而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓,用來調(diào)整一個電流模式的PWM控制器的開關(guān)時間,從而得到一個穩(wěn)定的直流電壓輸出。上圖是一個實用的4W開關(guān)型5V直流穩(wěn)壓電源的電路。該電路采用了此種拓撲結(jié)構(gòu)并同時使用了TOPSwitch技術(shù)。圖中C1、L1、C8和C9構(gòu)成EMI濾波器,BR1和C2對輸入交流電壓整流濾波,D1和D2用于消除因變壓器漏感引起的尖峰電壓,U1是一個內(nèi)置MOSFET的電流模式PWM控制器芯片,它接受反饋并控制整個電路的工作。D3、C3是次極整流濾波電路,L2和C4組成低通濾波以降低輸出紋波電壓。R2和R3是輸出取樣電阻,兩者對輸出的分壓通過TL431的REF端來控制該器件從陰極到陽極的分流。這個電流又是直接驅(qū)動光耦U2的發(fā)光部分的。那么當輸出電壓有變大趨勢時,Vref隨之增大導(dǎo)致流過TL431的電流增大,于是光耦發(fā)光加強,感光端得到的反饋電壓也就越大。U1在接受這個變大反饋電壓后將改變MOSFET的開關(guān)時間,輸出電壓隨改變而回落。事實上,上面講述的過程在極短的時間內(nèi)就會達到平衡,平衡時Vref=2.5V,又有R2=R3,所以輸出為穩(wěn)定的5V。這里要注意的是,不再能通過簡單地改變?nèi)与娮鑂2、R3的值來改變輸出電壓,因為在開關(guān)電源中每個元件的參數(shù)對整個電路工作狀態(tài)的影響都會很大。按圖中所示參數(shù)時,電路可在90VAC~264VAC(50/60Hz)輸入范圍內(nèi),輸出+5V,精度優(yōu)于±3%,輸出功率為4W,最大輸出電流可達0.8A,典型變換效率為70%。 4W開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 如圖所示的電路可將90VAC~264VAC輸入范圍的50/60Hz交流電壓變換為直流+5V輸出,精度優(yōu)于±3%,輸出功率4W,最大輸出電流可達0.8A,典型變換效率為70%。圖中C1、L1、C8和C9構(gòu)成一個EMI濾波器,BR1和C2對輸入交流電壓整流濾波,D1和D2用于消除因變壓器漏感引起的尖峰電壓,U1是一個內(nèi)置MOSFET的PWM控制器,它控制整個電路的工作,R2和R3是取樣電阻,它們和U2、U3一起對輸出電壓進行回授控制,以確保負載變化時輸出電壓穩(wěn)定。D3和C3是次級整流濾波電路,L2和C4對輸出電壓進一步濾波以便降低輸出紋波電壓。 B題 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 設(shè)計組成員: 一. 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計的基本要求: (1).直流穩(wěn)壓電源的任務(wù): 利用所學的知識設(shè)計并制作交流變換為直流的穩(wěn)壓電源. (2)直流穩(wěn)壓電源的基本要求: A.穩(wěn)壓電源 在輸入電壓為220V.50HZ. 電壓變化范圍為+10%~-10%條件下: a. 輸出電壓可調(diào)范圍為:+9V~+12V; b. 最大輸出電流為:Imax=1.5A; c. 電壓調(diào)整率≤0.2%(輸入電壓220V變化范圍+10%~-10%下,滿載); d. 負載調(diào)整率≤2%(最低輸入電壓下,空載到滿載); e. 紋波電壓(峰-峰值) ≤5mV(最低輸入電壓下,滿載); f. 效率≥40%(輸出電壓為+9V,輸入電壓為220V下,滿載); g. 具有過流保護及短路保護功能; B. 穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為直流+12V的條件下; a. 輸出電流為:4~20mA可調(diào); b. 負載調(diào)整率≤2%(輸入電壓+12V,負載電阻由200Ω~300Ω變化時,輸出電流為20mA時的相對變化率); C. DC-DC變換器 在輸入電壓為+9V~+12V條件下: a. 輸出電壓為+100V,輸出電流為10mA; b. 電壓調(diào)整率≤2%(輸入電壓變化范圍+9V~+12V); c. 負載調(diào)整率≤2%(輸入電壓+12V下,空載到滿載); d. 紋波電壓(峰-峰值) ≤100mA(輸入電壓+9V下,滿載); 注:以下是本電路的發(fā)揮部分: (1)擴充功能: a. 排除短路故障后,自動恢復(fù)為正常狀態(tài); b. 過熱保護; c. 防止開, 關(guān)機時產(chǎn)生的"過沖"; (2)提高穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標; a. 提高穩(wěn)壓調(diào)整率和負載調(diào)整率; b. 擴大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和提高最大輸出電流值. (3)改善DC-DC變換器的性能; a. 提高效率(在100V, 100mA下測試); b. 提高輸出電壓. (4)用數(shù)字顯示輸出電壓和輸出電流. 摘 要 本系統(tǒng)穩(wěn)壓電源部分采用電壓調(diào)整器uA723外加調(diào)整管2SC3280實現(xiàn)此功能,再通過單片機MCS-51(89C51)來起控制電路,實現(xiàn)了擴充多種功能.穩(wěn)流部分采用了三端穩(wěn)壓調(diào)整器LM317T實現(xiàn).DC-DC變換器采用了兩片PFM控制芯片MAX770來實現(xiàn),使輸出電壓提高到+100V,輸出電流最大可以達到100mA.電壓調(diào)整,負載調(diào)整率及紋波電壓均優(yōu)于指標要求.可以說本系統(tǒng)比其它同類產(chǎn)品要好的多. 二.方案論證與比較 1.穩(wěn)壓電源部分 方案一:簡單的并聯(lián)型穩(wěn)壓電源; 并聯(lián)型穩(wěn)壓電源的調(diào)整元件與負載并聯(lián),因而具有極低的輸出電阻,動態(tài)特性好,電路簡單,并具有自動保護功能;負載短路時調(diào)整管截止,可靠性高,但效率低,尤其是在小電流時調(diào)整管需承受很大的電流,損耗過大,因而不能采用此方案. 方案二:輸出可調(diào)的開關(guān)電源; 開關(guān)電源的功能元件工作在開關(guān)狀態(tài),因而效率高,輸出功率大;且容易實現(xiàn)短路保護與過流保護,但是電路比較復(fù)雜,設(shè)計繁瑣,在低輸出電壓時開關(guān)頻率低,紋波大,穩(wěn)定度極差,因而也不能采用此方案. 方案三:由uA723組成的零伏起調(diào)電源; uA723內(nèi)部設(shè)有高精度基準電壓源和高增益的放大器,外圍電路比較簡單,電壓穩(wěn)定度也比較高,其典型電壓調(diào)整率為0.01%,負載調(diào)整率為0.03%,且熱穩(wěn)定性好,輸出噪聲也很小,還內(nèi)設(shè)有過電流控制電路,使用安全可靠,具有較高的性價比,為首選方案,所以此方案為必選題. 2.穩(wěn)流電源部分 方案一: 采用7805三端穩(wěn)壓器電源; 固定式三端穩(wěn)壓電源(7805)是由輸出腳Vo,輸入腳Vi和接地腳GND組成,它的穩(wěn)壓值為+5V,它屬于CW78xx系列的穩(wěn)壓器,輸入端接電容可以進一步的濾波,輸出端也要接電容可以改善負載的瞬間影響,此電路的穩(wěn)定性也比較好,只是采用的電容必須要漏電流要小的鉭電容,如果采用電解電容,則電容量要比其它的數(shù)值要增加10倍,但是它不可以調(diào)整輸出的直流電源;所以此方案不易采用. 方案二:采用LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源; LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓. 不過它只能連續(xù)可調(diào)的正電壓,穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流,過熱保護電路;由一個電阻(R)和一個可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路,輸出電壓為:Vo=1.25(1+RP/R).由此可見此穩(wěn)壓器的性能和穩(wěn)壓穩(wěn)定都比上一個三端穩(wěn)壓電源要好,所以此此方案可選,此電源就選用了LM317三端穩(wěn)壓電源,也就是方案二. 3.DC-DC變換部分; 方案一:用正弦信號(幾十赫茲以下)驅(qū)動硅鋼型互感耦合變壓器,經(jīng)整流濾波后輸出.由于硅鋼的磁滯特性,這種電源的開關(guān)頻率不算高,易出現(xiàn)磁飽和,因而不利于制作高效率的開關(guān)電源. 方案二:采用高頻磁芯和開關(guān)特性好的VMOS管的PFM或PWM型開關(guān)電源,負載調(diào)整特性好,效率高,性能優(yōu)良,但制作調(diào)試復(fù)雜,所以此方案也不于采納, 方案三:采用充電泵型變換器,該類電源以電容代替電感作貯能元件,為一個或多個電容供電.該類電源的最大特點是元件易得,體積小,電路比較簡單,無電感;但由于對充電泵的要求嚴格,不適合于工作在大負載條件下,因而在大多數(shù)電源中沒有被廣泛使用. 綜合考慮效率,輸出功率,輸入輸出電壓,負載調(diào)整率,紋波系數(shù),本設(shè)計選用方案二.考慮到PWM對磁性元件,開關(guān)元件特性的要求較低,因而較易實現(xiàn).對于效率和紋波的要求可以通過仔細調(diào)整磁性元件的參數(shù)(L,Q,M等)使其工作在最佳狀態(tài),所以我們在選擇方案的時候考慮到電路要簡單,元件要容易找,還有在電路設(shè)計的時候避免遇到某些不必要的問題,所以我們選擇了上述的方案中的第二個方案;第二個方案就能夠達到我們的要求,的所以方案二我們采用了,利用開關(guān)特性和負載調(diào)整特性好及效率高,性能優(yōu)良,而采用了它.(方案二) 三.直流穩(wěn)壓電源電路的方框圖如下:
直流穩(wěn)壓電源方框圖 四.電路原理及各部的分離電路; 1.穩(wěn)壓電路部分; 采用精密電壓調(diào)整器uA723,外加大功率調(diào)整管以提供大電流輸出.uA723的特點如下: ①無外接調(diào)整管時最大輸出電流為:I=150mA; ②外接調(diào)整管時,輸出電流最大可達到12A以上; ③最大輸入電壓為:Vmax=40V; ④輸出電壓可調(diào)整范圍為: +9V~+12V; 具體的電路圖如下圖所示: 電源變壓器的效率如下所示:(小型變壓器) 副邊功率P2/vA | <10 | 10^30 | 30^80 | 80^200 | 效率 η | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.85 |
由uA723的特性可知:要使電路實現(xiàn)零伏起調(diào),uA723的7腳至少要獲得-2V的附加電壓,本方案不采用多抽頭的變壓器,該-2V電壓可通過由電容C1,C2和二極管D1,D2組成的倍壓電路獲得.其輸出電壓由電阻R1和齊納二極管Z1固定-5.6V ,使uA723中的差分放大器在輸出電壓為0時仍能工作,主要的正電壓通過整流橋和濾波電容C3從變壓器獲得.uA723的供電電壓由齊納二極管Z2固定在33V,以防止超過其極限電壓值(40V).由BG2,BG3組成的達林頓管將輸出電流提高到超過1A的范圍. 在12腳和3腳間加0.6V的電壓可調(diào)節(jié)極限電流值,該電壓是電阻R9和電位器VR3是壓降的總和,VR3的壓降是VR3的電阻值與晶體管三極管BG1的集電極電流值的乘積,極限電流值可以通過電位器VR3連續(xù)調(diào)節(jié). 輸出電壓由電位器VR2進行線性調(diào)節(jié),電位器VR1用于調(diào)節(jié)零輸出電壓. 本設(shè)計還通過單片來實現(xiàn)了短路過流保護,過熱保護,具體的電路圖如下: 過熱保護:溫度開關(guān)KT一端通過一個上拉電阻接正電源,另一端接地,當溫度過高時開關(guān)斷開,產(chǎn)生一個零電平跳變送給單片來進行處理. 過流檢測和短路保護原理:采用單片機MCS-51(89C51)對輸出電流進行周期性的檢測,可以方便地實現(xiàn)短路保護及短路故障排除后自恢復(fù)的所有功能.過流或短路時,檢測電路向單片P1口發(fā)出報警信號,單片證實后啟動它的保護電路,經(jīng)過短時間延時后繼續(xù)查詢P1口上的內(nèi)容,如無報警信號,則電路又恢復(fù)到正常狀態(tài). 過熱保護,發(fā)聲報警等功能也直接由單片機(89C51)來實現(xiàn)控制. 2.穩(wěn)流電源部分; LM317是三端可調(diào)式正電壓調(diào)整器,正常工作時在其調(diào)整端與輸出端之間有一個高穩(wěn)定度的1.25V電壓,利用該電壓即可以獲得可調(diào)的電流輸出.實際中, LM317輸出端與電位器之間串接了一個10Ω/1W的電阻,使最大電流限制在125mA左右,以免發(fā)生過流現(xiàn)象. 具體的電路圖如下所示: 3.DC-DC變換部分; DC-DC變換器的核心部件是兩片升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器MAX770,MAX770結(jié)合了PFM低的吸取電流和PWM大功率應(yīng)用下效率高的特點,能比以往的PWM器件提供更大的電流. MAX770有以下的特點: ①開關(guān)頻率較高(300KHZ),減小了電感的尺寸; ②在較寬輸出電流范圍內(nèi)可以達到87%的效率; ③功耗比較低; 用MAX770制成的升壓器如下圖所示;由于MAX770對VMOS管的驅(qū)動能力有限,使用了一片MAX770很難實現(xiàn)本電路的性能指標,因此本電路采用了兩級MAX770. 五. 測試方法與調(diào)試過程; 1.穩(wěn)壓電源部分; (1) 輸出電壓范圍測試 調(diào)節(jié)可調(diào)電位器,用數(shù)字型萬用表測出電阻兩端的輸出電壓,最小值為0.821V,最大值為:24.61V. (2) 最大輸出電流測試 將輸出電壓調(diào)整至9V,輸出端接通可調(diào)電阻,串入數(shù)字萬用表,測得最大輸出電流為:2.06A. (3) 電壓調(diào)整率測試 將調(diào)壓變壓器輸出端接穩(wěn)壓電源的輸入端,將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至9V,調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器,使其輸出從176V升至到253V,用數(shù)字萬用表測量負載兩端的電壓,測得最大電壓變化量為:10mV,計算得電壓調(diào)整率為:(0.01/9)*100%=0.11%. (4)負載調(diào)整率測試 空載時將輸出電壓調(diào)整至9V,在負載端接入300Ω/120W的變阻器,將變阻器從6Ω調(diào)整至100Ω,用數(shù)字萬用表監(jiān)視輸出電壓的變化,測得最大電壓變化量為:0.04V,因此負載調(diào)整率為:(0.04/9)*100%=0.44%. (5)紋波電壓測試 將電壓輸出調(diào)整至9V,外接一個6Ω的電阻,將示波器置于AC/5mV輸入擋,測得負載上的紋波電壓為:1mV. (6)效率測試 將電壓輸出調(diào)整至9V,外接一個6Ω的電阻,其輸出功率P0=81/6=13.5W.在負載不變的情況下,測出穩(wěn)壓電源的交流輸入電壓為:12V,交流電流為:2.05A.因此輸入功率Pi=12*2.05=24.7W(設(shè)功率因數(shù)為1),電源效率為(P0/Pi)*100%=(13.5/24.7)*100%=40%,達到上述所要求的指標. (7)過流保護及短路保護功能測試 將電壓輸出調(diào)至為9V,外接一個6Ω的電阻,用萬用表測得輸出電流為:0.說明過流保護功能正常.再將輸出短路,現(xiàn)象如同上,說明短路保護功能一切正常. (8)采用單片機(89C51)來實現(xiàn)保護,檢測 短路故障排除自恢復(fù),過熱保護,防止關(guān)機時產(chǎn)生的”過沖”均測試通過;一切正常. 2.穩(wěn)流電源部分; (1) 輸出電流測試 輸入電壓為+12V,改變外接電阻的大小,記錄最小電流值Imin與最大電流Imax.Imax=45.40mA, Imin=1.46mA. (2) 負載調(diào)整率的測量 輸入電壓+12V,負載電阻由220Ω至300Ω之間變化,設(shè)定輸出電流20mA,每上升20Ω測輸出電流,數(shù)據(jù)如下所示: 電阻/Ω | 200 | 220 | 240 | 260 | 280 | 300 | 電流/mA | 19.71 | 19.72 | 19.70 | 19.70 | 19.70 | 19.70 |
負載調(diào)整率≈0.02/20.00=0.1%. 3. DC-DC變換器部分; (1) 輸出電壓電流測試 輸入電壓由+9V至+12V變化,負載接3.6KΩ/10W電阻,測得輸出電壓為+100.11V,輸出電流為:30.7mA. (2) 電壓調(diào)整率的測試 空載,輸入電壓由+9V至+12V變化,測得最大電壓變化為:0.1V. (3) 負載調(diào)整率的測試 輸入電壓+12V,空載,測得輸出電壓 +100.1V;10KΩ/5W電阻,測得輸出電壓為: +100.0V. (4) 紋波電壓測試 輸入電壓 +9V,接3.6KΩ/10W的電阻,示波置于交流AC/250mV擋,測得紋波電壓.Vpp≈80mV. (5) 效率的測試 輸入電流為:5A,輸入電壓為:11.8V時,測得輸出電壓為100.08V(3.6KΩ的電阻,電流為:27.8mA),計算可得出: η=64.3%. 六. 電路的結(jié)果分析 1. 穩(wěn)壓電路部分; (1) 輸出電壓的可調(diào)范圍 由于本電路中uA723的7腳接-2V,因此可以實現(xiàn)從零伏起調(diào),這也是本電路的特色之一,本電路實現(xiàn)了0^20V可調(diào),超過指標要求. (2)最大輸出電流 它由uA723的3腳所接電阻R9決定,計算公式為:Imax=0.6/R9,由于本電路中R9為0.33Ω,因此Imax限制為2A左右. (3)電壓和負載調(diào)整率及紋波電壓 優(yōu)于指標要求,這是由uA723優(yōu)良特性與方案設(shè)計思路決定的. (4)效率的測試 輸出為9V,而輸入為17V左右,因此有一部分功率被調(diào)整管吸收,從而導(dǎo)致了效率并不是很高. 2. 穩(wěn)流電路部分; (1) Rmin=10Ω, Rmax=1010Ω I’min=1.25/1010≈1.24mA > Imin 受輸入電壓+12V與LM317內(nèi)部壓降約為1.7V的影響,可能的最大電流為: I’max=(12-1.7)/220≈46.82mA > Imax Imin>I’min是由于LM317在小電流負載下穩(wěn)壓性能變差造成的. Imax<I’max是由于LM317內(nèi)部的損耗而造成的. (2) 負載調(diào)整率 LM317的典型負載調(diào)整率為:0.1%,本電源在工作時工作在小電流負載情況下,與理論值吻合. 3. DC-DC變換電路; 由于該變換部分輸入電壓為12V,輸出電壓為100V,升壓比較大,要保證電流輸出能力,多級并聯(lián)式開關(guān)升壓器是一種較好的選擇. 在保證第二級滿載輸出時,第一級至少應(yīng)留有80%的裕量,且第一級電壓波動應(yīng)不大于5%. 在實際電路中前級由于是升至次高壓,故要求開關(guān)管的Ron足夠小,Ids足夠大,Cis足夠小(否則將對驅(qū)動電路產(chǎn)生不利的影響);后級應(yīng)對反向擊穿電壓有較高的要求,應(yīng)不低于500V,取該級開關(guān)管耐壓值為:900V,以防止高壓毛刺擊穿.對磁芯的選擇決定了電源的功率容量,在實際中,高于200KHZ時采用鐵粉芯等帶空氣隙的磁芯可獲得良好的功率容量和磁滯特性,有利于大L值電感的充放電的完成,即提高Q值.在該模塊的測試中,可以看到在大DC變換比的指標下,采用了多級串聯(lián)主從式開關(guān)電源是一種較好的解決方案. 七. 此電路的誤差分析 綜合分析可以知道在測試電路的過程中可能帶來的誤差因素有: ① 測得輸出電流時接觸點之間的微小電阻造成的誤差; ② 電流表內(nèi)阻串入回路造成的誤差; ③ 測得紋波電壓時示波器造成的誤差; ④ 示波器, 萬用表本身的準確度而造成的系統(tǒng)誤差; 可以通過以下的方法去改進此電路: ① 減小接觸點的微小電阻; ② 根據(jù)電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果可以進行修正; ③ 測得紋波時示波器采用手動同步; ④ 采用更高精確度的儀器去檢測; 八. 對此電路的綜合總結(jié) 通過本次設(shè)計,讓我們更進一步的了解到直流穩(wěn)壓電源的工作原理以及它的要求和性能指標.也讓我們認識到在此次設(shè)計電路中所存在的問題;而通過不斷的努力去解決這些問題.在解決設(shè)計問題的同時自己也在其中有所收獲.我們這次設(shè)計的這個直流穩(wěn)壓電源電路;采用了電壓調(diào)整管(uA723)外加調(diào)整管(2SC3280)來實現(xiàn)電壓的調(diào)整部分;還通過單片機(89C51)來實現(xiàn)電路的控制,也實現(xiàn)了擴充多功能;而穩(wěn)流部分采用了LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓電源管,通過LM317來實現(xiàn) 了電路中的穩(wěn)流部分,至于電路的最后一部分(DC-DC變換部分)我們是采用兩片升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器(MAX770)來實現(xiàn)了電路中的DC-DC變換部分.本次設(shè)計在電壓調(diào)整器的電路中,采用了適當?shù)穆?lián)接方法,可以實現(xiàn)電壓”零”伏起調(diào);測試方法與過程也比較充分,同時也實現(xiàn)了電壓的可調(diào).同時我們四個人在設(shè)計此電路的時候也付出了不少,我們幾個分工完成了此電路,雖然電路不是很完善,我們已經(jīng)盡力的去把它給做好了;由于時間的關(guān)系此電路只有硬件,軟件沒有時間來完成. (注:由于時間的原因本電路的軟件部分沒有在報告上體現(xiàn)出來). 九. 參考文獻資料: ◆何立民編著 . MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計--------系統(tǒng)配置與接口技術(shù), 北京航空航天大學出版社, 1991. ◆王樹勛,潘承武,朱英杰編著. MCS—51單片微型計算機原理與開發(fā). 機械出版社,1990. ◆<<電子線路基礎(chǔ)>>,華東師范大學物理系萬嘉若,林康運等編著,高等教育出版社,1986年3月. ◆ <<電子技術(shù)基礎(chǔ)>>,華中工學院電子學教研室編,康華光主編,高等教育出版社,1982年6月. ◆<<電子線路設(shè)計>>,(第二版)華中科技大學謝自美主編,華中科技大學出版社,2000年5月. |