最终设计报告

《最终设计报告》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、摘要本系统主要采用三相桥式全控整流电路的方式对手摇式发电机输出的三相电流整流，通过电容滤波得到直流电压，以DC-DC变换控制电路为核心，DC-DC屯路出隔容变压器、二极管整流，电感滤波组成。另外，在反馈回路中以集成电路芯片UC3842为核心并通过电容电感滤波，分压取样，输出直流电压，通过TL431基准电压，用光电耦合器PC817实现高低压电路的隔离，PWM调制方式使输出电压与基准电压通过比较器进行比较确保输出电压在5V左右稳定，通过开关管反馈到隔容变压器控制系统电路，通过适当的电路组合，电源在3-9V三相交流输入

2、吋,达到了5V输出电压，输出电流在0.30.6A之间，效率达到了75%以上，作品达到了题目的基木要求。电路设计中关键词：整流滤波；升压电路；DC-DC变换；PWM控制；UC3842THETHREE-PHASEMiNIATUREGENERATORWITHAHANDCRANKING目录1系统方案论证和选择31.1设计要求31.1.1任务31.1.2要求31・2系统基木方案41.2.1整流模块的论证和选择41.2.2升压电路的论证和选择41.2.3DCDC模块的论证和选择51.2.4控制系统的论证和选择51.2.5P

3、WM控制核心芯片的选择61.3电路的设计61.4测试方案与设计结果62整流充电电源介绍电源概述62.1整流充电电源的分类62.2开关电源的控制原理73整流充电电源常见的变换器83.1PWM变换器83.2DC/DC变换9结伦10参考文献11附录121•系统方案选择和论证1.1设计要求1.1.1任务设计并制作一台手摇三相微型发电机整流充电电源，微型发电机输出三相交流电压，整流输出电压为直流5V。电源框图如下图所示。1.1.2要求一.基本要求(1)手摇微型三相发屯机输岀3〜9V三相交流电，输岀电流300〜1000mA,

4、；(2)整流输出电压为直流5V,输出电流300mA〜600mA,效率75%以上；(3)输入输出隔离；(4)具有过流保护，保护时无直流电压输出；(5)输出纹波电压峰-峰值＜0.5V(满负荷下)。二.发挥部分(1)当输入电压变化10%,满负荷时,输出电压5V±0.2%；(2)当输入电压变化20%,满负荷时，输岀电压5V±0.5%；(3)效率85%以上；(4)过流故障排除后，电路自动恢复正常输出；(5)输岀纹波电压峰-峰值＜0.4V(满负荷)；(6)新技术节能储能。(7)其它。1.2系统的基本方案方案基本介绍木系统主要

5、由整流模块、升压电路模块、DC/DC模块、PWM控制模块组成。卜•面分别论证这几个模块的选择。1.2.1整流模块的论证和选择由于整流充电电源的输入时三相电压，因此整流模块采用三相可控整流电路—:采用三相半波可控整流，特点是元件少，电路简单。缺点是输出端负载电压脉动较大，三相电网不平衡，仅适于小容量设备。方案二采用三相桥式全控整流电路，特点是输出电压比三相半波可控整流电路时增大一倍，整流变压器利用率较三相半波电路提高。综合以上两种方案，选择方案二。1.2.2升压电路模块的论证和选择由于核心芯片UC3842的启动电压

6、高达16V,正常最低工作电压最低要10V,但是输出反馈电压才为5V。因此必须采用升压电路。方案一：采用多倍压整流电路，利用二极管的整流和导引作用，将较低的直流电压分别存在多个电容器上，然后将他们按照相同的极性吊联起来，从而得到较高的输出直流电压。特点是不仅将交流电转换成直流电（整流），而且能够得到高岀若干倍的直流电压（倍压）。缺点是电容是串联放电，波纹大而且其输出电压很难达到UC3842的正常启动电压。常见电路如下：方案二采用以MC34063为核心的升压变换器，特点是能在3.0-40V输入电压下工作,有短路电流限

7、制，输出电压可调。图3升压变换器（大电流）综上对比，采用以MC34063为核心的升压变换器作为升压变换电路。1.2.3DCDC模块的论证与选择DC-DC变换电路是开关电源的主体，其结构也有多种类型，如反激励式、单管正激励式、推挽激励屯路、半桥激励屯路、全桥激励屯路等。方案：本设计所要求的输出功率较小，因此采用反激式电路。其电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单，适合小功率电子设备。1.2.4控制系统的论证与选择方案一：采用电压控制脉宽调整技术，产生频率固定，脉冲宽度可调整的方波脉冲，采用电压反馈环控制系

8、统，它的反馈信息取自输出电压，用反馈电压调整控制器的输出脉冲宽度，改变脉冲占空比，实现开关电源的稳定。方案二：采用电流控制脉宽调制，此技术相比传统的仅冇输出电压反馈的PWM系统比较增加了一个电感电流反馈。此反馈就做为PWM的斜坡函数，就不再需要锯齿波发牛器，更重要的是使用电感电流反馈使系统的性能有了明显的改善。一使系统貝•有快速的憐态响应及高速的稳定性，二，输出电压精度很