机械电子工程毕业实习报告

1、机械电子工程专业生产实习报告学院： 华南理工网络继续教育学院班级： 2014 春机械电子姓名： 李实槟学号： 一、 单位简介康舒电子 （东莞）有限公司为台商独资企业，世界三大电源制造商之一。 1994年 6月在 大陆东莞 （塘厦镇）设立生产及研发基地，台湾金宝集团关系企业。 公司主要生产各类信息及通信设备产品，产品系列完整，质量具有国际领先水平，符合 各项国际标准的要求。公司以精益求精的设计、优良完美的质量及快速供货系统来满足 客户需求，因而成为计算机及信息界的最佳合作伙伴， 主要客户包括世界百强知名公司。 公司发展前景远大，在同行中极具竞争力。为配合蓬勃发展的全球业务，占地280 亩的新厂房

2、于 1999年 3 月份正式的投产，公司于 2000年 1 月和 2001年 12 月分别通过了 ISO-14001国际环保认证及 ISO9001&TL9000 认证。公司现有员工 7000 多人，其中电 子、机械等各类专业人才 1000 余人。庞大的研究开发队伍将根据公司发展战略目标， 开发出以供应器为主的多元化产品，以适应世界经济的发展趋势。公司拥有世界先进的 制造设各和生产线测试设备及严谨的质量制度，年产 1500 万台各种电源供应器，质量 与竞争能力具有国际一流水平。 公司秉承以人为本的人性化风格，为员工提供完善的薪资福利及教育训练规划，共同实 现公司之远景目标。、实习目的毕业

3、实习时理论与实践相结合的重要方式， 是提高学生政治思想水平， 业务水平和 提1 / 11 高动手能力的重要环节，对培养坚持四项基本原则，有理想，有道德，有文化，有纪律的德才兼备的技能性，应用性人才有着十分重要的意义。学生通过实习走向社会，接触实物，了解国情，民情，增进群众观念，劳动观念和参与经济建设的自觉性，事业心，责任感；通过深入企业，了解工作状况，可以加深理解并巩固所学专业知识，进一步提高认识问题，分析问题，解决问题的能力，为今后走向社会，服务社会做好思想准备和 业务准备。而且毕业实习可以使毕业论文或实习调查报告写作有更充分， 更现实的依据2 / 11三、实习内容在工厂实习的期间我们见识了

4、很多的电源，其中有 工控电源开关电源开关电源是利用现代电力电子技术 ,控制开关管开通和关断的时间比率 ,维持稳 定输出电压的一种电源 ,开关电源一般由脉冲宽度调制 (PWM)控制 IC 和 MOSFET 构成。 开关电源和线性电源相比 ,二者的成本都随着输出功率的增加而增长 ,但二者增长速率各 异。线性电源成本在某一输出功率点上 ,反而高于开关电源 ,这一点称为成本反转点。随 着电力电子技术的发展和创新 ,使得开关电源技术也在不断地创新 ,这一成本反转点日益 向低输出电力端移动 ,这为开关电源提供了广阔的发展空间。品牌：沃尔类型： AC/DC 电源型号： P130T050A调制方式：脉冲宽度调

5、制 (PWM) 式 晶体管连接方式：半桥式 输入电压： 176-264V 输出功率： 130W 输出电压： 5/24/5V3 / 11 主要特点1、功耗小，效率高。在 开关电源电路 中，晶体管 V在激励信号的激励下，它交替地 工作在导通 -截止和截止 - 导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为 50kHz左右，在 一些技术先进的国家，可以做到几百或者近 1000kHz.这使得开关晶体管 V 的功耗很小， 电源的效率可以大幅度地提高，其效率可达到 80%.2 、体积小， 重量轻。 从开关电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器 。由于调整管 V 上的耗散功率大幅度降低后，又省去

6、了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关 电源的体积小，重量轻。3、稳压范围宽。从开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化 可以通过调频或调宽来进行补偿。这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输 出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和 频率调制型两种。开关电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可 以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关电源。4. 滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关电源的工作频率目前基本上 是工作在 50kHz, 是 线性稳压电源 的

7、 1000 倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了 1000 倍；即使 采用 半波整流 后加电容滤波，效率也提高了 500 倍。在相同的 纹波 输出电压下，采用开关电源时， 滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的 1/5001/1000. 电路形式灵活多样， 有自激式和他激 式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能 满足不同应用场合的开关电源。开关 电源 大至由主 电路 、控制电路、检测 电路 、辅助电源四大部份 组成。开关电源 1、主电路 冲击电流 限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器 ：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的

8、杂波反馈回电网。 整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的 直流电 。逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是 高频开关电源 的核心部分。 输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。2、控制电路4 / 11一方面从输出端取样， 与设定值进行比较， 然后去控制 逆变器 ，改变其脉宽或脉频， 使输出稳定， 另一方面，根据测试电路提供的数据，经 保护电路 鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。3、检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。4、辅助电源实现电源的软件（ 远程 ）启动，为保护电路和控制电路（ PWM 等芯片）工作供电。电路原理开关电源是利用现代电力技术

9、， 控制开关 晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输 出电压的一种电源，开关电源一般由 脉冲宽度调制 （PWM）控制 IC 和 MOSFET 构成。 1开关电源的工作过程相当容易理解， 在线性电源 中，让功率晶体管工作在线性模式， 与线性电源 不同的是， PWM 开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这 两种状态中，加在功率晶体管上的伏 -安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大； 关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是 功率半导体 器件上所产生的损耗。与线性电源相比， PWM 开关电源更为有效的工作过程是通过 “斩波 ”，即把输入的 直流电压 斩成幅值等于输入电压幅值的

10、脉冲电压来实现的。 脉冲的 占空比由开关电源的 控制器来调节。 一旦输入电压被斩成交流 方波 ，其幅值就可以通过 变压 器来升高或降低。 通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。 最后这些交流波形经过整流滤 波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。 也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与 线性调节器 相同。他 们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动 功率管 之前要经过一个电压 /脉冲宽度 转换单元。开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布 置差别很小，但是工作过程

11、相差很大，在特定的应用场合下各有优点。电路原理开关电源布局所谓开关电源，顾名思义，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里5 / 11 有的采用 可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、 （开关管） 控制极（可控硅）上加上 脉冲信号 来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极 上电压升高，开关管或可控硅就导通，由 220V整流、滤波后输出的 300V 电压就导通， 通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉 冲负半周到来，电源 调整管 的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源 调整

12、管截止， 300V 电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压， 就靠次级本路整流后的 滤波电容 放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来 时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫 高频变压器 ，因为他的 工作频率 高于 50HZ 低频。 那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道， 晶体三极管 有个特性，就是基极对发射极电压是 0.65-0.7V 是放大状态， 0.7V 以上就是 饱和导通状态， -0.1V- -0.3V 就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的 负 反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时

13、间长短来决 定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大 小。 那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈， 在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基 准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样 线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的 正反馈 电压也升高，这个电压加到振荡 管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不 必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级 隔开，返回的取样电压由 光耦 传

14、递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离 的，这就叫 冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。它激式 则完全依赖于外部维持振荡，在实际应用中它激式应用比较广泛。根据激励信号 结构分类 ;可分为 脉冲调宽 和脉冲调幅两种，脉冲调宽是控制信号的宽度，也就是频率， 脉冲调幅控制信号的幅度，两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一范围内，达到稳 定电压的效果。变压器的绕组一般可以分成三种类型，一组是参与振荡的初级绕组，一 组是维持振荡的反馈绕组，还有一组是负载绕组。比如在家用电器中使用的上海正艺科 技生产的开关电源，将 220V 的交流电经过 桥式整流 ，变换成 300V 左右的

15、直流电，滤 波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡， 反馈绕组反馈到基极维持电路振 荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。负 载绕组在提供电能的同时，也肩负起稳定电压的能力，其原理是在电压输出电路接一个 电压取样装置，监测输出电压的变化情况，及时反馈给振荡电路调整振荡频率，从而达 到稳定电压的目的， 为了避免电路的干扰，反馈回振荡电路的电压会用 光电耦合器 隔离。6 / 11反转式串联开关电源反转式串联开关电源与一般串联式开关电源的区别是，这种反转式串联开关电源输出的电压是 负电压 ，正好与一般串联式开关电源输出的正电压极性相反;并且由于储能电感 L

16、 只在开关 K 关断时才向负载输出电流，因此，在相同条件下，反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源 输出的电流小一倍。产品发展方向 开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更 广泛的应用领域，特别是在 高新技术领域 的应用，推动了开关电源的发展前进，每年以 超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电 源可分为 AC/DC 和 DC/DC 两大类， DC/DC 变换器现已实现模块化，且设计技术及生 产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但 AC/DC 的模块化，因其 自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的

17、技术和工艺制造问题。另外，开关 电源的发展与应用在 节约能源 、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、 IGBT 和 MOSFET 。SCR 在开关电源输入 整流电路 及软启动电路中有少量应用， GTR 驱动困难，开关 频率低，逐渐被 IGBT 和 MOSFET 取代。技术发展动向 开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关 电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发 新型高智能化的元器件，特别是改善二次 整流器件的损耗，并在功率 铁氧体(Mn?Zn) 材 料上加大科技创新，以提高在高频

18、率和较大 磁通密度 (Bs)下获得高的磁性能，而电容器 的小型化也是一项关键技术。 SMT 技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电 路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统 的 PWM 开关技术进行创新，实现 ZVS 、ZCS 的软开关技术已成为开关电源的主流技 术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高 可靠性指标 ，美国的开关电源生产商通 过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可 以设计成 N+1 冗余电源系统，并实现并联方式的 容量扩展 。针

19、对开关电源运行噪声大 这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术， 在理论上即可实现高频化又可降低噪声， 但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术 问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关 电源产业的发展速度， 就必须走技术创新之路， 走出有中国特色的产学研联合发展之路， 为我国国民经济的高速发展做出贡献。开关电源的发展和趋势1955 年美国罗耶 (GH.Roger) 发明的自激振荡 推挽晶体管单变压器直流变换器，是 实现高频转换控制电路的开端， 1957 年美国查赛

20、(Jen Sen)发明了自激式推挽双变压器， 1964 年美国科学家们提出取消 工频变压器 的串联开关电源的设想，这对电源向体积和 重量的下降获得了一条根本的途径。到了 1969 年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二 极管反向恢复时间 的缩短等元器件改善，终于做成了 25 千赫的开关电源。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以 电子计算机 为主导的 各种 终端设备 、通信设备 等几乎所有的电子设备，是当今 电子信息产业 飞速发展不可缺7 / 11少的一种电源方式。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz 、用 MOS-FET 制成的 500kHz 电源，虽已实

21、用化，但其频率有待进一步提高。要提高开 关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开 关速度提高后， 会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪 声。这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。其中，为防止 随开关启 -闭所发生的 电压浪涌 ，可采用 R-C 或 L-C 缓冲器，而对由二极管存储电荷所 致的电流浪涌可采用 非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过，对 1MHz 以上的高频，要采 用谐振电路 ，以使开关上的电压或通过开关的电流呈 正弦波，这样既可减少开关损耗， 同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。目前对这

22、种开关电源的研究 很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到 零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。当前，世界上许多国家 都在致力于数兆 Hz 的变换器的实用化研究。工作模式顾名思义，开关电源就是利用 电子开关 器件（如晶体管、 场效应管 、可控硅闸流管 等）， 通过控制电路，使电子开关器件不停地 “接通 ”和“关断 ”，让电子开关器件对输入电压进 行脉冲调制，从而实现 DC/AC 、DC/DC 电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。 开关电源一般有三种工作模式：频率、 脉冲宽度固定模式，频率固定、 脉冲宽度 可变模 式，频率、脉冲宽度可变模

23、式。前一种工作模式多用于 DC/AC 逆变电源 ，或 DC/DC 电压变换；后两种工作模式多用于 开关稳压电源 。另外，开关电源输出电压也有三种工 作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。同样，前一种 工作方式多用于 DC/AC 逆变电源，或 DC/DC 电压变换； 后两种工作方式多用于开关稳 压电源。根据开关器件在电路中连接的方式， 大体上可分为：串联式开关电源、 并联式开关电源、 变压器式开关电源等三大类。其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还 可以进一步分成： 推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相 位，又可以分成：正激式、反激式

24、、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可 以分成更多种类。提高待机效率的方法切断启动电阻 对于反激式电源，启动后控制芯片由辅助绕组供电，启动电阻上压降为 300V 左 右。设启动电阻取值为 47k，消耗功率将近 2W 。要改善待机效率，必须在启动后将 该电阻通道切断。 TOPSWITCH ，ICE2DS02G 内部设有专门的启动电路，可在启动后 关闭该电阻。若控制器没有专门启动电路，也可在启动电阻串接电容，其启动后的损耗 可逐渐下降至零。缺点是电源不能自重启，只有断开输入电压，使 电容 放电后才能再次 启动电路。 4降低时钟频率8 / 11开关电源时钟频率可平滑下降或突降。平滑下降就是当

25、反馈量超过某一阈值，通过特定模块，实现时钟频率的线性下降。切换工作模式1QRPWM 对于工作在高频工作模式的开关电源，在待机时切换至低频工作 模式可减小待机损耗。 例如，对于准谐振式开关电源（工作频率为几百 kHz 到几 MHz）， 可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式 PWM （几十 kHz ）。IRIS40xx 芯片就是通过 QR 与 PWM 切换来提高待机效率的。 当电源处于轻载和待 机时候，辅助绕组电压较小， Q1 关断，谐振信号不能传输至 FB 端， FB 电压小于芯片 内部的一个 门限电压 ，不能触发准谐振模式， 电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。2PWMPFM对于额定功率时

26、工作在 PWM 模式的开关电源，也可以通过切换至 PFM 模式提高 待机效率，即固定开通时间，调节关断时间，负载越低，关断时间越长，工作频率也越 低。将待机信号加在其 PW/ 引脚上，在额定负载条件下，该引脚为高电平，电路工作在 PWM 模式，当负载低于某个阈值时，该引脚被拉为低电平，电路工作在 PFM 模式。 实现 PWM 和 PFM 的切换，也就提高了轻载和 待机状态 时的电源效率。通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率，提高待机效率，可保持 控制器一直在运作，在整个负载范围中，输出都能被妥善的调节。即使负载从零激增至 满负载的情况下， 能够快速反应 ，反之亦然。输出电压降和过

27、冲值都保持在允许范围内。可控脉冲模式（ BurstMode ）可控脉冲模式，也可称为跳周期控制模式（ SkipCycleMode ）是指当处于轻载或待 机条件时，由周期比 PWM 控制器时钟周期大的信号控制电路某一环节，使得 PWM 的 输出脉冲周期性的有效或失效，这样即可实现恒定频率下通过减小开关次数，增大 占空 比来提高轻载和待机的效率。该信号可以加在反馈通道， PWM 信号输出通道， PWM 芯片的使能引脚（如 LM2618 ，L6565 ）或者是芯片内部模块（如 NCP1200 ，FSD200 ， L6565 和 TinySwitch 系列芯片）。输出计算因开关电源工作效率高， 一般可

28、达到 80% 以上，故在其输出电流的选择上， 应准确 测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通 常输出计算公式为：Is=KIf式中： Is开关电源的额定输出电流 ;If用电设备的最大吸收电流 ;K裕量系数，一般取 1.5 1.8;9 / 11接地 开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地 和屏蔽措施，按 ICE1000 、EN61000 、FCC 等 EMC 限制，开关电源均采取 EMC 电磁 兼容 措施，因此开关电源一般应带有 EMC 电磁兼容滤波器。如利德华福技术的 HA 系 列开关电源，将其 FG 端子接大地或接用户机壳

29、，方能满足上述电磁兼容的要求。保护电路 开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护 功能齐备的 开关电源模块 ，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹 配，以避免损坏用电设备或开关电源。四、实习心得体会实习中，我感觉收获很多，学到了很多工厂的管理和操作经验，了解到目前国内的 电源生产的基本概况，这次实习机会，让我与电源行业有了更多的接触。在东莞康舒电子集团的实习，让我了解到目前电子制造业的基本情况，因为电子行 业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的 操作，但是从观察一台电源的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书 本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。通过这次在东 莞康舒电子有限公司电源厂的实习加深了我们对机械电子制造专业在国名经济中所处 的地位和作用的认识。为以后毕业的未来有了更进一步的认识。在东莞康舒电子集团的实习让我们