【精品毕业论文毕业设计】开关电源论文

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1、2013届毕业论文学号:成绩:江西城市职业学院3D游戏软件开发的在线测试学院：机电工程学院专业：机电一体化技术姓名：刘志指导教师：李俊二O—三年三月1.前言错误！未定义书签。2.总体方案设计42.1方案一42.2方案二52.3方案选择63.单元模块设计63.1单元模块功能介绍63.1.1辅助电源部分设计63.1.2主要电源部分设计83.1.3保护电路部分设计83.1.4继电器驱动部分设计93.1.5输出电压比较部分设计103.1.6编码译码部分设计103・2电路设计及参数计算113.3特殊器件介绍：1

2、23.4各单元模块连接174.系统调试及结果分析185.设计总结18致谢错误！未定义书签。参考文献20附录211•前言可以说，有电器的地方就有电源。所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。这些直流屯源有的属丁化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。大多数电了设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。完成这种变换任务的电源成为直流稳压电

3、源。现代电子设备中使用的宜流稳压电源有两大类：线性稳压电源和开关性稳压电源。所谓线性稳压屯源就是其调整管工作在线性放人区，这种稳压屯源的最主要的缺点是变换效率低，一般只有35%〜60%左右。开关稳压电源的开关管工作在开关状态，其主要的优越性就是变换效率高，可高达70%〜95%。目前，计算机、通信设备、雷达、电视及家用电器等现代电子设备中的稳压电源已基本釆用了开关稳压电源，I大I此，下面将介绍开关稳压电源的设计。2•总体方案设计2.1方案一该方案是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波屯路进而将交流屯变为

4、直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，由于稳压器当输入电压固定吋只能在它的电压差范围内调节输出电压，、所以要在调出电压差的范围时自动调档,这是通过两个比较器将输岀电压和基准电压进行比较，再通过计数器的计数功能控制继电器控制器的输入情况来判断输出电压的大小在哪个范围，然后进行□动调档。最后将稳压器的输出电压流经保护电路，最后输出。如图2.1。图2.12.2方案二该方案也是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，主要是自动换档这一单元有所改

5、变，该方案的这一单元的原理是：将稳压器输出的电压通过六个比较器和基准电压进行比较，将得出的结果通过编码器、译码器得岀有效的二进制码，接着通过继电器控制器控制继电器口动调节档位。最后将稳压器的输出电压流经保护电路输出，如图2.2。图2.22.3方案选择方案一的优点在于所用的器件较少，但由于用计数器给继电器控制器有一个缺点：当电源一开始就往下调，要是不置数的话，往下就不能计数，但如果置数的话,在方案上有点困难;方案二虽然元器件多点但它能完整的完成自动调档功能，并且思路简单明了，容易让人理解并不会出什么错误

6、，元器件又好解决•所以我选用第二中方案。2.单元模块设计3.1单元模块功能介绍3.1.1辅助电源部分设计该部分的功能是提供主要电源部分所使用的芯片的驱动电压和用來作为基准电压。图3.1.1辅助电源+5V该电源提供稳定的直流电源+5V,它的主要功能是提供给比较器、译码器和编码器的驱动电压+5V。如图3.1」。图3.1.2辅助电源+12V该电源捉供稳定的直流电源+12V,它的主要功能是捉供给2803驱动电压+12V和提供比较器的基准电压。如图3.1.2O该电源主要通过整流、滤波和稳压三部分构成，起部分功能

7、如下：桥式整流电路：在U2的正半周，a点的电位高于b点的电位，DI、D3导通，D2、D4截止，电流自a端经DI,RL和D3回到电源的b端；在U2的负半周，b点的电位高丁•a点的电位，D2、D3导通，1)1、1)3截止，电流门b端经D2、RL和D4回到电源的a端。与半波整流电路相比，在U2、RL相同条件下，输出的只屯流、屯压都提高一倍；电流脉动程度减小；变压器在正、负半周都有对称的电流流过，既得到充分利用，乂不存在单磁化的问题，但需要4个整流二极管，线路稍复杂。与全波整流相比，虽然多用了2个整流二极管，

8、但反向耐压低了一倍，变压器次级少了一圈，综合成本低于全波整流电路。电容滤波电路电容滤波电路的特点：(1)电流的有效值和平均值的关系与波形有关，在平均值相同的情况下，波形越尖，冇效值越大。在纯电阻负载时，变压器副边的冇效值12=1.111L,

9、fij有电容滤波时12二(1.5-2)ILo(2)负载平均电压VL升高，纹波(交流成分)减小，且RLC越大，屯容放电速率越慢，则负载电压屮的纹波成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取RL*C上(3