模电研究性学习

《模电研究性学习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、线性稳压电源设计摘要：重点介绍了一种可调直流稳圧电源的设计与实验，加深对直流稳圧电源设计原理的理解，并使用亦软件平台MultisimlO对电源设计过程进行仿真分析，通过实验使所设计电路的输出电压和电流、稳压系数和纹波电压均满足设计要求。关键词：线性直流稳压电源；MultisimIO1现有的稳压电源设计方法综述现冇的稳压电源设计冇开关稳压电源设计、直流稳压电源设计、线性稳压电源设计、基于Pspice稳压电源设计、X荧光仪稳压电源设计、单端反激式稳压电源设计、多输出稳压电源设计、智能稳压电源设计、大功率稳压电源设

2、计、梢密稳压电源设计等。1.1直流稳压电源设计方法根据稳压电源的输出电压UO,输出电压Ui,输出纹波电压△UO,,正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路屮所用元器件的性能参数，然麻合理地选择这些器件.原理图如下：直流稳压电源的原理框图和波形变换1）首先选川合适的电源变压器将电网电压U1降低到所需要的交流电压U2・2）降压后的交流电压u2,通过整流电路整流变成单向脉动肓流电压。肓流脉动电压经过滤波电路变成平滑的，脉动小的点流电压，即滤除交流成分，保留总流成分，滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动

3、直流电压小的人部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压Ui。3））稳压电路.由于输入电压ul发生波动，负载和温度发生变化，滤波电路输出的直流电压Ui也会随Z变化。为了维持输出电压Ui稳定不变，需要加一级稳压电路，稳压电路的作用是当外界因素发生变化时，能使输出电流电压不受影响而维持稳定的输出。1.2开关稳压电源设计D48/13V式：针对某型电子设备对电源的耍求，实现一种以反激式电路为主电路的48V/13V开关稳压电源。该电源以UC3842为PWM控制器，电压采样反馈电路采用通过外接电阻和线性光耦，改变了UC38

4、42课差放人器的增益。2）新型数控式：采用现今应用广泛的PWM控制來满足DC-DC变换的要求；研制出一台BOOST型拓扑方式的DC-DC开关电源实验样机。针对高频率下开关电源产生的开关损耗，选择合适的方案和设计缓冲电路、高频率下功率器件驱动，并在设计屮采用模块化的设计方法，通过理论估算、软件仿真、实验等环节进行数控开关稳压电源映件电路的设计和制作。3）基于AD型单片机的中功率升压式：基于PWM技术和AD型单片机，电源主要单片机控制模块、DC-DC转换模块和显示键盘模块组成。单片机对DC-DC转换模块进行电压、

5、电流采样，并通过PWM调制信号对开关稳压电源实现闭环控制。4）基于闭环PWM控制式：基于单片机与电子电力技术，设计制作岀一种开关稳压电源。采用改进型Boost直流斩波电路作为DC-DC变换器主耍部分，增加主电路电流采样反馈和电压采样反馈，充分利用主控制器Atmegal6单片机内部资源，自行设计二次型最优PID算法，实现闭环PWM控制。5）TL494控制儈能式：以TL494为控制电路核心的智能开关稳压电源的设计.采用电压、电流双闭环控制技术，既能通过电压反馈控制稳定输岀电压，乂能通过电流反馈对过流和输出矩路故障

6、实施可靠的保护.同时通过MSP430单片机的键盘设定来实现对输出电压的设定和步进调整。1.3基于PWM技术的X荧光仪式基于脉宽调制（PWM）技术的高压稳压电源，主要用于闪烁、正比探测器的高圧偏直源。在所制作的PCB板上，采用集成电路方案，由PWM集成控制器TL494产住矩形波控制信号，选用变压器隔离正激式变换器拓扑。经过试验测试，输出高压1000V吋，输出电压稳定度小于4.9%、纹波小于400mVo电源性能稳定可靠，町用于便携式X荧光分析仪探测器的高压偏置源。1.4基于电流型脉宽调制器的单端反激式以UC384

7、2电流型脉宽调制器进行控制，多路固定电压输出的40W开关稳压电源，根据UC3842的特性给出了详细的电路参数及高频变压器的设计方法，并对其性能进行实验，实验结果表明按此方法设计的开关稳压电源可靠性高。2分析线性稳压电源的组成及各部分的功能直流稳压电源的功能，就是将交流220V的电压转换为稳定的直流电压输出。1）降压部分：电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需耍的交流电压Ui。变压器的副边与原边的功率比为P2/P1F，"为变压器的效率。虽然理论分析要求理想状态下负载变化时输出电压基本不

8、变，电网电压变化输出电压基本不变。但是，实际分析电源电路时耍特別考虑的两个问题，笫一，允许电网电压波动±10%,第二，负载有一定的变化范围。2）整流电路：降压示的交流电压u2通过整流电路整流变成单向脉动肓•流电压.肓流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分。整流电路采用的是桥式整流器，虽然桥式整流器需耍4只整流二极管，但是整流效率比较高，脉动成分比较少，因此得