当前位置: 首页 > >

开关稳压电源设计报告(2011.08.20)

《开关稳压电源》设计报告

设计人: 丁星星、王威、潘正国 设计人: 指导教师: 指导教师: 陈雨青老师 学 院 校: 贵阳学院 系: 物电系

20011 年 08 月 20 日

开关稳压电源
摘 要 该电源以非隔离型升压式 DC-DC 变换器为核心,市电 220V~50HZ 通过隔离 变压器,整流滤波后产生直流电压,经 DC-DC 变换得到题目所需输出电压,实现 了开关稳压电源的设计。DC-DC 变换器采用 TL494 实现,通过改变开关管的导通 时间 TON,即脉冲的占空比 q,以实现输出电压的稳定,以脉宽调制(PWM)控 制方式 DC-DC 变换器。 显示模块用 ICL7135 构成高精度的数字电压表显示输出电 压大小,完成显示功能。 关键词:DC-DC 变换器、脉宽调制(PWM) ;

1、

方案论证:

1.1 DC-DC 主回路* 适合本系统的 DC-DC *私峁刮歉衾胄蜕故 DC-DC 变换器, 利用 TL494 芯片为核心控制芯片,该芯片 TL494 是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了 开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开 关电源。本设计的主要模块的核心原理图如下:

iL
+

L

iD
id

D +
U0 R1 取样

UI
_

Vi VT

C _
脉宽调制 控制电路 比较 放大

RL R2

参考 电压

图 1 DC-DC 升压稳压电路的组成

1.2 控制方法以及方案实现 首先完成对市电源的整流滤波,实现 AC-DC 的转换即完成电源供电模块,然 后主体模块采用 TL494 完成 DC-DC 变换。在显示模块上考虑两种方案:一种采用 单片机和 A\D、D\A 转换芯片组合完成对显示模块的显示;另一种方案采取高精 度 A\D 转换芯片 ICL7135CPL 搭建高精度自动量程的数字电压表完成对电源输出 电压的显示。 显示模块方案综合比较:方案一采用单片机来控制显示电路,可以使电路结

构清晰,电路可控灵活性大,但精度不是很高,再者需要使用软件来控制电路, 在编程方面难度较大;方案二采用高精度的 A\D 转换芯片 ICL7135CPL 搭建数字 电压表完成显示模块,因为设置了两个量程 20V 和 200V 之间自动转换,因而显 示精度相对与方案一来说较高,方案二来说不需要使用软件来控制电路。但方案 二在硬件的搭接上显得比较复杂。 综合比较选择方案二。 1.3 系统总体框图如图所示:

AC

隔离 变压器 AC 整流 滤波 DC DC-DC 变换器 变换器 停 止 过 流 保护 电 路 DC 输出 滤波 DC
采 样

DC 负载

判断是否过流

显示 模块

图2

系统总体框图

1.4 提高效率的方法及实现方案 1)开关管的选取 开关管的选取:一般晶体管的耐压高、工作频率较低、开关损耗大;而电力 开关管的选取 场效应管开关损耗小、工作频率较高。从工作频率和降低损耗的角度考虑, 选择电力场效应管作为开关管。 2)选择合适的开关工作频率 选择合适的开关工作频率:为降低开关损耗,应尽量降低工作频率;为避免 选择合适的开关工作频率 产生噪声,工作频率至少不应在音频内。综合考虑选择开关管的工作频率为 50Khz。 3)电路中二极管的选取 开关电源对于二极管的开关速度要求较高, 电路中二极管的选取: 可从快速 电路中二极管的选取 恢复二极管和肖特基二极管中加以选择。与快速恢复二极管相比,肖特基二 极管具有正向压降很小、恢复时间更短的优点,但反向耐压较低,多用于低 压场合。考虑到降低损耗和低压应用的实际,选择肖特基二极管。 4)过流保护电路的设计 过流保护电路的设计:本设计中采用 TL494 作为核心芯片来实现系统控制, 过流保护电路的设计 过流保护电路可以通过 TL494 内部另一误差放大器实现, 不需要外接保护电 路。

2、 系统的整体设计
AC2.1 AC-DC 变换的实现 市电源为 220V 50HZ 的交流电源,本设计要求输出 DC 2.2

3、




友情链接: year2525网 工作范文网 QS-ISP 138资料网 528200 工作范文网 baothai 表格模版