开关电源设计报告

简易开关稳压电源电路设计报告组员：黄倩妮方蒋恒邓志宏指导老师：崔晓随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠地电源，进入90年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术，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。开关稳压电源于传统线性稳压电源相比具有体积小、重量轻、效率高等优点，已成为稳压电源的主流产品。在此我们在此次实训期间设计了一个简易开关稳压电源如下：设计要求输入交流电源220V50hz（直流电源+14~+20v，电流≤0.5A）输出直流电压+5v,误差±0.1v工作流0.5A保护内容输入欠压＜+1；输入过压＞21v输出过流0.6A过热应急关闭4、主要器件提供TL494LM339TIP42UC38425、计算机绘图（包括绘制电路图、PCB图）6、电路指标测试稳压特性、效率、保护特性7、自己发挥内容:输出电压可以调节；过流保护；软件启动等等8、设计报告电路原理分析、主要器件选择的计算、指标测试数据以及分析、工作小结9、每人独立完成，评定成绩二、元件清单ReportGeneratedFromDXPDesignatorLibRefDescriptionFootprintCommentMOSFET-NN-ChannelMOSFETBCY-W3/H.8IRF9530C1CapPol1PolarizedCapacitor(Radial)RB7.6-15C2CapCapacitorRAD-0.3C3CapCapacitorRAD-0.3C4CapPol1PolarizedCapacitor(Radial)RB7.6-15JP1Header2Header,2-PinHDR1X2Header2JP2Header2Header,2-PinHDR1X2Header2LInductorIronMagnetic-CoreInductorAXIAL-0.9NE555Component_1DIP-8R1Res2ResistorAXIAL-0.4R3Res2ResistorAXIAL-0.4R4Res2ResistorAXIAL-0.4R5Res2ResistorAXIAL-0.4R6Res2ResistorAXIAL-0.4R7Res2ResistorAXIAL-0.4R8Res2ResistorAXIAL-0.4R9Res2ResistorAXIAL-0.4R10Res2ResistorAXIAL-0.4R11Res2ResistorAXIAL-0.4R12Res2ResistorAXIAL-0.4R13Res2ResistorAXIAL-0.4R14Res2ResistorAXIAL-0.4TTransCuplTransformer(CoupledInductorModel)TRF_4v1QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v2QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v3PNPPNPBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v4PNPPNPBipolarTransistorSO-G3/C2.59014v5QNPNNPNBipolarTransistorSO-G3/C2.59014VD1~VD4Bridge1FullE-BIP-P4/D10A*1N5404VD5DiodeDefaultDiodeDSO-C2/X3.3MBR745VZDSchottkySchottkyDiodeDSO-C2/X2.3三、电路原理图如下：电路原理分析：该电路为脉宽调制的串联开关稳压电路。由NE555及外围电阻、电容产生频率为140kHz左右的矩形波，占空比近于0.5.R3、C3组成积分电路；V2、V3及R8构成功率MOS管得缓冲驱动电路；V4、V5和其电阻组成电压采样和脉宽调制电路。由于某种原因，输出端A点电压升高时，引起晶体管T4内阻下降，使电阻R3、C3的积分电路参数发生变化（V4与C3并联），使得通过晶体管V1的脉冲宽度变窄，从而降低输出电压；当输出电压降低时，其稳压过程与上述相反，也促使输出电压不变。元器件选择：该电路中所用元件型号与参数数值如电路图中的标注。其中电阻R4、R5、R11用精度1%的1/4W电阻即可。储能电感L用33H的大电流电感。续流二极管VD5用2A/40V以上的肖特基二极管。PCB图：仿真图：效率的分析及计算：开关电源由于其功率变换装置工作在高频开关状态，与线性稳压电源相比，具有体积小、效率高等特点。但是，开关电源的损耗是开关电源实现高频化、小型化的障碍。造成效率降低的原因很多，主要有：1）变换器控制技术不合理；2）功率开关管栅极驱动电路参数设计和布局不合理；3）高频变压器设计出现问题；4）吸收回路的电路结构及参数选取不合理；5）滤波电感线圈设计出现问题；6）开关管的特性引起的问题等。效率的计算公式如下：实物图:四、小结：本次试验，我们调试的输出电压为4.25v本次实验问题：1、dxp图因为很久没用，用起来有点生疏，还有画PCB图时，遇到不能生成除NE555除外的元器件的封装。2、使用Protues画图，操作时也有点生疏，例如忘记地在哪里找等。3、用Protues仿真时有错。4、仿真时输出只有2伏。解决上述1问题，经过检查发现电路没错，询问老师依然未果。然后估计是电脑系统问题，在别的Win7系统里封装结果还是不出现其它的元器件封装。然后用xp系统的做封装，结果可以。解决上述2题，对于Protues画图