《开关电源技术》实验指导书

开关电技实验指书-1-

目实验一管测量及驱(2学）实验二输引脚的测量（2学）...................................................................................................................6实验三12V/3A开电源裸板的测量及原理图绘制3学）....................................................................................9实验四高频压器的制作及测学时）实验五反式开关电源的原理图计3时)..................................................................................................14实验六反式开关电源的调试（时）...........................................................................................................17-2-

实验一MOS管的测量驱动一、实验目的1．识别的极性（源极、漏极、门极2．学习接技术。3。验证导通和不完全导通的条件及特点4。学会用万用表来测量是否正常.5。理解MOS管的上升时间和下降时间。二、实验仪器及材料1。流电源3。电烙5.信号发生器

11（自备）

2.万用表4.焊锡丝6。示波器

1(自备）17．元器件MOS管片47ohm47K、20K电阻

各1快恢复二极管1万用板排针芯片底座导线三、预习要求

141若干1．复习MOSFET（场效应管）的结2．了解何用万用表来测量是否正常。四、实验内容1.

识别的极性门极、漏极、源极据图1.1在万能板上焊接电路.-3-

1U1121U112图1.1的测量电路2。用万用表测量漏极和源极是否正常位调到二极管档位）3。把直流电源分别调到12V20用万用表测量直流电源的输出电压是否在设定范围之类。4.按电路图把直流电源分别接在门极、源极和漏极、源极之间。5.关断直流电源接通直流电源12V把万用表的档位调到二极管的档位测量漏极和源极是否导通；关断直流电源12V，用万用表测量漏极和源极是否截止。6。接通或关断直流电源V和V，用万用表测量D点的电压U。完成表。表MOS管工作状态测量直流电压V112V0V12V

直流电压V220V20V0V

7。把直流电源V由零逐渐增加，测量D点电压U和DS之间的电阻（R完成表1-2。问，MOS管的阈值电压V。表1—2管阈值与导通电阻测量

on

=U/IV（V）

V（V）

V(V)

I(mA)R

on

（012345

202020202020-4-

ppponoff8.用信号发生器产生方(V=12V，f=50Hz/500Hz/1kHz/5kHz/8kHz/10kHz/50kHz)，驱动—MOS，用示波器测量及驱动波形，并测出MOS管的上升时间和下降时间，以图为证,并完成表1-3。表MOS不同频率的上升时间与下降时间测量V方波的频率fHz—501k5k6k7k8k10k50k五、记录实验数据

上升时间t（μs)

下降时间(μs）根据上面的测试内容，记录测量结果。六、思考题阅读的英文手册掌握MOS管的最大直流工作电压最大直流电流工作电流与温度之间的关系，以及MOS管的其它参数，如：功率损耗、R(on)，结温，门极驱动电压等等。DS-5-

TTTTTT实验二输出引脚的测量一、实验目的1．掌PWM控制芯片UC3842工作原理;2．理PWM输出与引脚之间的关系；3。理解荡频率与开关频率之间的关系.二、实验仪器及材料1．直流电2.芯片

113。

数字示波器

14。万用5.150Ω，10kΩ、20kΩ、Ω、Ω的电阻

1各16。

100p，0.0047uF，0。片电容

各17。芯片座8。导线9。电烙（自备）10万用表（自备）三、实验要求

1若干111。测量UC3842在不同RC的PWM输出脉冲波形并制表。2.观察UC3842不同PIN脚输入信号下的PWM脉冲输出.四、实验内容1.的VCC分别加18V和24V直流电压根据图2.1作电路板测量表不同的R、C下的PWM输出脉冲的工作频率，并与理论计算值进行比较。表2不同RC下的频率测量（V)

（Ω10k10k1k1k

）0.0047uF0.0047uF

（）测量值（HZ)论值-6-

2。观察不条件下的PWM出脉冲波形。，2脚开路，3接地观察并记录6的输出波形。（1），2脚开路，脚接方波（f=1HZ、Vpulse=1。1V、。5察并记录6脚的输出波形。（2脚接地2的连接如图2所示并在2脚接正弦（Vp-p=3V观察并记录6的输出波形。图2。1五、记录实验数据根据上面的测试内容，记录测量结果.六、思考题根据以上实验波形以及图2示的内部结构图分析的PWM脉冲与哪些信号有关系。-7-

图2.2-8-

实验三开电源裸板测量及原图绘制一、实验目的1.2.3.

熟悉与电路图之间的关系；加深巩固所学的拓扑结构；学会如何根据PCB画出原理图。二、实验仪器及材料1.36W开关电源裸板

12.3.4.5.6.7.

示波器100Ω大功率可调电阻带线电源插头电烙铁（自备）万用表（自备）导线、焊锡等

1台11三、实验内容1、将大功可调电阻作为12V/3A开关电源裸板的负载，用万用表或者示波器测量开关电源在轻载(100mA)、中载（）和重载时（3A的输出电压及其纹波。记录波形并完成表—表不同负载下的输出电压和纹波输入电压Vin（V电源负载（A）电源负载（Ω）输出电压（V）纹波电源(mV)ACACAC

100m1。532、根关电源裸板的电路板，画出对应的原理图。四、记录实验结果根据表31所示的实验结果，计算负载调整率画出开关电源的电路原理图描述电路工作原理，并给出电路图中的元器件参数值.-9-

实验四一、实验目的1．掌握变器的工作原理；2．掌握变器的绕法；

高频变压器制作及测试3.

理解变压器的电路符号与实物之间的对应关系;4．掌握变器参数的测试，如原边电感、漏感和匝比等。二、实验仪器及材料1.LCR电桥

12.EI40PC40质磁芯及骨架

13.数字示波器4.信号发生器5.绕线机6.游标卡尺

11台117.。漆包线（或其它线径漆包线）

若干8.高温胶带三、预习要求

若干复习高频变压器的工作原理及理论知识。四、实验内容1。根据知的参数及变压器引脚平面分布图和结构示意图（如图4.1图所示）制作表所示规格的高频变压器。1绕组1AWG#3326

·

7或9绕组2AWG#208或10图4。1变压器引脚平面分布图

绕组3AWG#335图4。2变压器引脚示意图表电压器绕制规格绕组1（原边）绕组2（副边

匝数459

绕线规格0。49mm0。49mm

励磁电感两股并绕

yimin绕组（助绕组）yimin

502。用LCR电桥测量变压器的参漏感、励磁电感。完成表4-2。求出实际的匝数之比nN:N)1。n22表不同频率下励磁电感和漏感的测量绕组匝数

测量频率（kHz）励磁电感(μH）1

漏感（μ）451001910015100

不测不测不测不测不测不测3。测量同气隙时变压器的励磁电感,来判断气隙与励磁电感之间的关系。完成表表4—3不同气隙励磁电感测量测量频率：气隙

绕组一（45组二9绕组三(5匝）/μ

匝）/μH

匝）/μ一层纸二层纸三层纸4.用测量法验证变压器的同名端。完成判断的电路接法如43示。判断原理为：(1）同名端串联时(

11

)

2

LminL1

异名端串联时(

12)L11（2）同一磁芯中的绕组如果同名端相连，电感量会小于两个绕组中的最大电感；异名端相连，电感量会大于两个绕组中的最大电感。表4—4同名端判断测量频率：绕组一电感

绕组二电感绕组三电感2、6连接时8连接时

同名端判断结果

匝）/μ

（9μ（5/μ的电感/μH

的电感/μ五、记录实验数据根据上面的测试内容，记录测量结果.六、思考题用LCR电桥或者数字示波器和信号发生器测试变压器的同名端和异名端。图4变器同名端的判断接法图4.4变压器实物图

实验五

24W激式开关电的原理图设一、实验目的1.进一步理解开关电源的组成结构；2.掌握反激式开关电源的工作原理；3.掌握元器件的选择；二、实验仪器及材料1．电脑（有PCB绘制软件）2。热转机3.单面玻纤覆铜板（＊）4.腐蚀液三、实验内容1。据所学知识，设计一开关电源，

111若干在输入电压、50Hz，其技术指标如下：。输出功率Po=24W(12V/2A）．最大输出电流为2Ac．电压调整率1（输入电压220VAC变范围＋25％～25％下，中载）．负载调整率（入电压220VAC下满载)e纹波电压（-峰值）≤5mV输入电压AC，满载）f．效率90%（输出电压12V、输入压AC220V，满载）．具有过流及短路保护功能（备注:也可以24V直输入，5V/1A输出的电源，达到上述类的技术指)2。据所设计的原理图，选择实验器材绘制图并制板。特殊元器件如表所，仅供选择实际以库房为表。1可选择的元器件表电阻

3。15A/250VAC险丝（型号S501-3。15A）6.8Ω/1W、100Ω/1W220Ω/1W1Ω/2W、1Ω/2W、100k/2W、47k1k、10k001k。02k

电容

250V陶瓷电容400V47uF、35V、、10uF400V。100V10uF、、100V电解电容

EVM3ESX50B13（Ω可调）交流共模滤波电感电感整流桥稳压管变压器二极管开关电源芯片功率MOS管

0。Ω—1Ω大功率可调电阻型2×22mH(1P6KE200、转24V80wBYV26C/MUR420/FR305/FR305TOP224pUC3842a

磁芯骨架电子散热片带线电源插头可调稳压管光耦漆包线

0。50V、1nF250VACY1/1nF1000V/470pF1000V瓷片电容EI40磁芯骨架氧体磁芯，卧式7+7高频铁氧体磁芯骨架EI28立式针散热片（尺寸15）两极/两芯插额定电压220VAC，额电流10A线）TL431APC817A—2/1300.25mm漆包线四、记录实验数据给出开关电源的原理图及PCB图,制作PCB板，并完成实验报告

实验六

24W激式开关电的调试一、实验目的1.进一步理解开关电源的组成结构；2.掌握反激式开关电源的工作原理；3。了解开电源的性能指标；4.学会调试电路和测试电路。二、实验仪器及材料1．学生自的PCB板2。万用3。变压和调压器4。数字波器5.40W水泥电阻三、实验内容

11各1111。据实验五制成的Legend图板上标注的元件序号焊接元器件。2。查有源器件的方向是否有错误和电解电容的极性是否接对了，用万用表测量输入和输出是否有短路的现象和有源器件是否正常.3.按设计