可调稳压稳流开关电源设计
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开关稳压电源设计简介开关稳压电源是一种常见的电源设计,它可以将不稳定的输入电压转换成稳定的输出电压。
在电子设备和电子系统中,稳定的电源是至关重要的。
本文将介绍开关稳压电源的设计原理和步骤,并提供一个基本的设计示例。
设计原理开关稳压电源的设计基于开关电源的原理,通过开关管的开关操作,将输入电压切换成高频脉冲电压,经过滤波和调整电路后,得到稳定的输出电压。
输入与输出开关稳压电源的输入电压通常是交流电源,通过整流电路将交流电压转换成直流电压。
输出电压可以是固定的也可以是可调的,通过控制脉冲宽度调制(PWM)或变换频率调制(AFM)来实现。
控制电路开关稳压电源的核心是控制电路,它负责对开关管的开关操作进行控制。
一般情况下,控制电路由反馈电路、调整电路和开关控制器组成。
•反馈电路:用于监测输出电压,并将监测到的电压与设定的目标电压进行比较,得到误差信号。
•调整电路:根据误差信号调整开关管的开关周期和占空比,使输出电压接近设定的目标电压。
•开关控制器:根据调整电路的信号,控制开关管的开关操作。
开关管开关稳压电源的关键组件是开关管,它负责控制输入电压的切换。
常见的开关管有晶体管和MOSFET。
晶体管适用于小功率应用,而MOSFET适用于大功率应用。
设计步骤下面是一个基本的开关稳压电源设计步骤,供参考:1.确定设计需求:确定输入电压范围、输出电压需求、输出电流需求等。
2.选择开关管和开关控制器:根据设计需求选择适合的开关管和开关控制器。
3.设计反馈电路:根据输出电压需求设计反馈电路,包括误差放大器、参考电压源和比较器等。
4.设计调整电路:根据误差信号设计调整电路,包括比较器和PWM控制器等。
5.设计输入电路:根据输入电压范围设计整流电路和滤波电路,将交流电源转换成直流电源。
6.设计输出电路:根据输出电压需求设计输出电路,包括滤波电路和稳压电路等。
7.进行仿真和调试:使用电路仿真软件对设计进行仿真,调试出理想的输出电压波形。
开关稳压电源设计开关稳压电源是一种常见的电源设计,可以将输入电压稳定地转换为所需的输出电压,从而稳定供电给目标设备。
下面是一个500字的开关稳压电源设计示例。
开关稳压电源设计开关稳压电源是一种常见的电源设计,广泛应用于各种电子设备中。
它通过使用开关管的开关操作,实现输入电压稳定地转换为所需的输出电压。
首先,我们需要确定电源的输入电压范围,即供电电源的最小和最大电压。
根据输入电压范围,我们可以选择合适的开关稳压控制器芯片。
控制器芯片负责监测和控制电压转换过程,以保持输出电压稳定。
接下来,我们需要选择合适的开关管。
开关管是控制器芯片输出的开关元件,负责将输入电压切换为高频脉冲信号。
一般来说,我们可以选择MOSFET开关管,因为它具有低内阻和快速开关速度,能够有效地减小功率损耗。
在设计中,我们还需要考虑输出电压的稳定性。
为了实现稳定的输出电压,可以在控制器芯片的反馈回路中添加反馈电阻和补偿电容。
反馈回路能够监测输出电压,并通过调整开关管的占空比来保持稳定的输出。
此外,为了提高开关稳压电源的效率,我们还可以添加滤波电容和滤波电感。
滤波电容能够平滑输出电压波动,而滤波电感则能够减小输出电流的波动。
这些元件的选择需要考虑输入电压和输出电流的大小。
最后,我们需要将电源设计进行测试和优化。
可以使用示波器和多用途表等设备来监测输出电压和电流的波形和稳定性。
根据测试结果,我们可以调整反馈回路的参数,以提高电源的性能和稳定性。
综上所述,开关稳压电源设计是一个涉及多个因素的复杂过程。
通过选择合适的控制器芯片、开关管和辅助元件,并进行测试和优化,可以设计出高效、稳定的开关稳压电源,为目标设备提供稳定可靠的电源供应。
输出可调直流稳压电源的设计一、任务设计并制作如图1所示虚线框内的可调直流稳压电源,输入交流电压AC175~235V,输出电压可调,具有输出恒流限制功能,且限制电流可调。
图1可调直流稳压电源框图二、要求在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:1.基本要求(1)输出电压V O:DC0~30V可调;(2)输出恒流限制:0~3A可调;(3)输出噪声纹波电压峰-峰值V OPP≤1V(u1=AC220V,V O=30V,I O=3A);(4)D C-DC变换器的效率η≥70%(u1=AC220V,V O=30V,I O=3A);2.发挥部分(1)进一步提高效率,使η≥85%(u1=AC220V,V O=30V,I O=3A);(2)具有输出电压、电流步进调节功能,电压步进0.1V,输出电流限制步进0.1A;(3)具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
(4)其他。
三、说明(1)由于输入电压较高,调试与测试时一定要注意安全!(2)D C-DC变换器不允许使用成品模块,但可使用开关电源控制芯片。
(3)u1可由自耦调压器调节,DC-DC变换器(含控制电路)只能由Udc 端口供电,不得另加辅助电源。
(4)本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分,要求用带宽不小于20MHz模拟示波器(AC耦合、扫描速度20ms/div)测量V OPP。
(5)D C-DC变换器效率 =P O/ P IN,其中P O=U O I O,P IN=U DC I DC。
(6)电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间(测试期间,不能出现过热等故障)。
(7)制作时应考虑方便测试,合理设置测试点。
(8)设计报告正文中应包括系统总体框图、主要元器件的参数计算与选型,核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
四、评分标准。
可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源是连接电源和负载的重要枢纽,确保稳定的电源输出电压,为正确的负载提供应答,并可以调整输出电压以达到最佳的性能。
可调直流稳压电源也被称为可调稳压转换器,可将交流电压转换成直流电压,并可以通过精确的调节来达到所需要的调整,用于满足各种电子设备的工作要求。
可调直流稳压电源的设计一般包括电源框架、主要控制芯片、电源阻抗控制、功率电路、仪表控制等部分。
首先,在电源框架设计中,要确定稳压电源的功能和输出功率,根据实际情况确定外形尺寸和结构,以确定功率的消耗及其在系统中的抗磁干扰等能力。
其次,在主要控制芯片设计中,根据要求选择合适的可调稳压芯片,芯片要能正确读出电流信号,并能够调节精确的稳压电压。
此外,芯片还需要具有可扩展、抗瞬变峰值、抗静电和具有可靠的热错误保护等功能,以便在电池的开关电源工作模式下仍能起到良好的控制作用。
紧接着,在电源阻抗控制设计中,主要包括调整电压和调整电流两大部分,其中,调整电压控制通过改变激励电压和执行一定的电子电路,来动态调节负载的输出电压;而调整电流控制则是通过适当改变电源输出阻抗来调整电压,使稳压电源输出更加稳定。
最后,实现可调稳压电源设计还需要配合功率电路及仪表控制等组件,功率电路负责变化的放大、连接负贽的功率脉冲输出,而仪表控制则负责显示输出电压等参数,以便进行精确的调整输出电压,从而实现可调稳压电源设计。
总之,可调稳压电源设计包括电源框架、主要控制芯片、电源阻抗控制、功率电路、仪表控制等多种部件,根据实际情况选择合适的设计方案,搭配对应的组件,可以实现对输出电压的精确控制,以期达到有效的控制和调整效果。
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器:变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时,需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系,以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路:整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下,整流电路采用整流二极管桥的形式,将交流电源的正负半周分别导通,以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路:稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围,确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求:根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数:根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数,包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求,效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路:根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下,采用整流二极管桥来实现整流,同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路:根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低,但功耗较大;开关稳压电路成本较高,但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计:根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理,考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试:完成电路布局和PCB设计后,进行电路测试和调试。
通过实际测试,验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能:通过测试,对设计的可调直流稳压电源进行性能验证,包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
)可调稳压稳流开关电源的设计王济虎郭利进天津工业大学天津300161摘要:本文主要介绍了一种基于PWM 脉宽调制技术设计的大功率稳压稳流开关电源。
其输入电压为交流220V ±20%,输出电压为直流0~350V,电流0~3A,工作频率25kHz。
重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。
关键词:开关电源;稳流电源;稳压电源1、引言在科研、生产、实验等应用场合,经常用到即有稳压调节,又有稳流调节两种方式的电压相对较高的电源。
而市场上的大功率可调稳压稳流电源种类较少,通常为定制,成本上相对较高。
为此专门开发了一种可调稳压范围在0-350V,稳流范围在0-3A的高频开关电源。
它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率IGBT管,开关工作频率为25kHz,具有体积小、重量轻、成本低等优点。
2、主要技术指标1)交流输入电压AC220V±20%;2)直流输出电压0~350V 可调;3)输出电流0~3A;4)输出电压调整率≤1%;5)纹波电压U pp ≤50mV;6)显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。
3、基本工作原理该电源的工作原理框图如图1所示。
当电网电压变动或负载变动,系统可通过电流、电压取样反馈,调整占空比,实现稳压限流或稳流限压,保持稳定输出。
保护电路保证空载或对地短路等情况下可靠保护电源,如果是瞬时故障,电源能自动恢复。
4、各主要功能描述图1电源原理框图4.1交流EMI滤波及整流滤波电路电子设备的电源线是电磁干扰(EMI)出入电子设备的一个重要途径[1],在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有IEC插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。
IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。
PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。
交流输入220V时,整流采用桥式整流电路。
由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。
开关稳压电源摘要:本系统以直流电压源为核心,MSP430F149单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电压,设置步进。
并可由LED显示实际输出电压值。
本系统由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器输出,实现数字给定。
实现数控可调稳压。
单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过采样后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,再经单片机分析处理,通过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,这样构成稳定的电压源。
关键词:数控恒压源闭环控制一.设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压范围和功能的数控电源.2.设计要求在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:1.基本要求(1)输出电压U O可调范围:30V~36V;(2)最大输出电流I Omax:2A;(3)U2从15V变到21V时,电压调整率S U≤2%(I O=2A);(4)I O从0变到2A时,负载调整率S I≤5%(U2=18V);(5)输出噪声纹波电压峰-峰值U OPP≤1V(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(6)D C-DC变换器的效率η≥70%(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(7)具有过流保护功能,动作电流I O(th)=2.5±0.2A;2.发挥部分(1)进一步提高电压调整率,使S U≤0.2%(I O=2A);(2)进一步提高负载调整率,使S I≤0.5%(U2=18V);(3)进一步提高效率,使η≥85%(U2=18V,U O=36V,I O=2A);(4)排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;(5)能对输出电压进行键盘设定和步进调整,步进值1V,同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
(6)其他。
二、总体方案论证与比较方案一:采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变给定信号间接地改变输出电压的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以经过ADC进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。
多档可调直流稳压电源的设计一、设计目的1、了解电源设计的思路。
2、理解电源设计方法。
3、熟悉电源电路的设计特性及测试方法。
二、设计要求设计一个输入220V交流,输出的多路直流稳压电源。
三、设计方案概述:在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
小功率的稳压电源的组成如下图所示,它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
(1)交流电压变换部分。
一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的220V电压相差较大,为了得到输出电压的额定范围,就需要将电网电压转换到合适的数值。
所以,电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压,同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。
(2)整流部分。
整流电路的作用,是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。
由于这种电压存在着很大的脉动成份(称为纹波),因此一般还不能直接用来给负载供电,否则,纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。
(3)滤波部分。
滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑,使之成为含交变成份很小的直流电压。
也就是说,滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器,且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。
(4)稳压部分。
尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压,但是其电压值的稳定性很差,它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大,因此,还必须有稳压电路,以维持输出直流电压的基本稳定。
第一节电源变压器电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率第二节小功率整流滤波电路一、单相整流电路整流电路是小功率直流稳压电路电源的组成部分。
其主要功能是利用二极管的单向导电性,将正弦交流电转变成单方向的脉动直流电。
我们采用桥式整流电路,查阅相关资料,我们得到桥式整流电路图及相关参数计算。
桥式整流电路如下:桥式整流属于全波整流,它不是利用副边带有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。
可调直流稳压电源的设计完整版
可调直流稳压电源的设计完整版:
1、电路原理。
采用的是普通的正弦波变频技术,将交流电转换成直流电,然后利用高效率稳压芯片进行稳压,以保证负载的稳定工作。
2、电源部件。
根据不同的应用场合,使用不同的元件,如电感、电容、变压器、稳压芯片等。
3、整流环节。
采用三端整流结构,将交流电转换成直流电,然后由稳压芯片进行稳压,从而确保负载的稳定工作。
4、变频环节。
根据不同的应用,可以采用PWM(脉宽调制)、发声技术或者正弦波变频技术等多种方式来实现可调节的输出电压。
5、电压稳定环节。
采用高效稳压芯片,可以对输出电压进行精确的控制,使得输出的电压稳定在一定的范围内。
6、过流、过压和温度保护功能。
保证电源能够在过载、过压和过热的情况下自动断电,保护整个系统免受损伤。
7、调节环节。
采用可调节电阻和精密电位计,实现手动或自动调节功能,使得输出电压能够随着外界环境变化进行适当调整。
8、外壳结构。
电源外壳采用优质的金属材料,具有良好的绝缘性能、焊接性能、耐热性能和耐腐蚀性能,能够有效的保护内部的电路元件,并且外形美观耐看。
可调直流稳压电源的设计完整版首先,电源输入部分是设计可调直流稳压电源的基础。
一般来说,电源输入应使用交流电源,通过整流和滤波电路将交流电转换为直流电。
整流电路可以采用单相或三相整流桥等常见结构,滤波电路则使用电容和电感组成的滤波器,以削弱或消除输入直流电中的纹波和噪声。
接下来是稳压原理的选择。
常用的稳压原理有线性稳压和开关稳压两种。
线性稳压的特点是稳定性好、响应快,但效率相对低。
开关稳压则具有高效率、小尺寸和低成本等优点,但需要采用开关元件和功率开关调整电压输出。
在稳压原理选择确定后,需要设计功率放大部分。
功率放大部分通常采用功率管或功率模块实现。
如果选择线性稳压,功率管可以是普通的二极管,通过调节通断时间来调整电压输出。
如果选择开关稳压,可以采用MOS管或IGBT作为开关元件,通过PWM控制开关管的导通时间占空比来调整电压输出。
最后是保护电路的设计。
保护电路通常包括过压保护、过流保护和过热保护等功能。
在过压保护方面,可以采用过压检测电路,当输出电压超过设定值时,保护电路自动断开电源输入。
过流保护可以通过电流检测电路实现,如果输出电流超过设定值,保护电路自动断开电源输入。
过热保护可以采用温度传感器检测电源温度,当温度超过一定阈值时,保护电路自动断开电源输入。
除了上述基本设计要素,还可以考虑添加其他功能,如电压和电流显示、电流限制和恒流输出等。
电压和电流显示可以通过数码管或LCD显示模块实现,可以实时显示输出电压和电流数值。
电流限制可以设置一个最大输出电流值,当输出电流超过设定值时,电源自动调整输出电压来限制输出电流。
恒流输出可以保持输出电流不变,当负载变化时,电源会调整输出电压来保持输出电流恒定。
总之,设计一个完整的可调直流稳压电源需要考虑电源输入、稳压原理、功率放大和保护等多个方面。
通过合理选择电路结构和元器件,可以设计出性能稳定、功能强大的可调直流稳压电源,以满足不同电子设备的需求。
方案分享一种开关可调稳压电源设计与制作
稳压电源设计对于很多工程师来说是非常熟悉的日常工作,而开关可调的稳压电源设计方案并不是特别多件。
在今天的方案分享中,我们将会为大家分享一种开关可调的稳压电源设计与制作过程,方便各位工程师和技术人员在新产品设计的过程中,进行借鉴。
在本次所设计的开关可调稳压电源设计方案中,我们主要使用隔离变压器提高抗电磁干扰能力,同时使用脉宽调制电路控制电压输出,采用DC-DC 变换器提高电源效率。
这种稳压电源的电路原理图如图1所示,其仿真结果如图2所示。
图1
图2
本设计在元件和模块的选择方面,所采用的是N7818稳压芯片、TL494集成电路和非隔离型升压式DC-DC变换器。
这种结构的DC-DC变换器主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。
下图图3该种变换器的主电路结构。
图3
在该种开关可调的稳压电源设计方案中,这种非隔离型升压式DC-DC升。
小型可调开关稳压电源设计1.引言2.设计要求所设计的小型可调开关稳压电源需要满足以下要求:(1)可调输出电压范围在1.2V至30V之间。
(2)输出电流范围在0.1A至5A之间。
(3)输出电压稳定度小于1%。
(4)效率大于90%。
3.设计原理开关变换器通常由开关管和输出变压器组成。
开关管的开关频率通常在10kHz至1MHz之间,取决于输出电压和电流的需求。
输出变压器负责将输入电压转换为高频交流电压,并通过整流电路转换为直流电压供给稳压电路。
稳压电路通常由电压反馈回路和功率管组成。
电压反馈回路监测输出电压,并通过调节功率管的导通时间来调整输出电压。
功率管的导通时间越长,输出电压越高,反之亦然。
稳压电路还可以根据需要加入过压保护、短路保护和过温保护等功能。
4.具体设计步骤(1)确定所需的输出电压范围和输出电流范围。
根据需求选择合适的开关管和输出变压器。
(2)设计开关变换器的工作频率和输出电压波形。
通常选择工作频率高和占空比大的开关变换器,以提高效率和减小体积。
(3)设计电压反馈回路的放大倍数和稳定电压。
根据需求选择合适的运算放大器和稳定电压源。
(4)选择合适的功率管和电源管理芯片,并进行相关参数计算和电路设计。
(5)进行电路模拟和仿真,优化设计参数。
(6)制作电路原型,进行实际测试和调整。
(7)进行电路可靠性和稳定性测试,确保设计满足要求。
(8)进行小批量生产,进行工艺改进和质量控制。
5.总结。
可调直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计设计要求基本要求:短路保护,电压可调。
若用集成电路制作,要求具有扩流电路。
基本指标:输出电压调节范围:0-6V,或0-8V,或0-9V,或0—12V;最大输出电流:在0.3A-1.5A区间选一个值来设计;输出电阻Ro:小于1欧姆。
其他:纹波系数越小越好(5%Vo),电网电压允许波动范围 + -10%。
设计步骤1.电路图设计(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
2. 设计思想(1)电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响。
的稳定直流电压输出,供给负载RL电路设计(一)直流稳压电源的基本组成直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源,其基本组成如图(1)所示:图(1) 直流稳压电源的方框图 直流稳压电源的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。
可以看出,他们均含有较大的交流分量,会影响负载电路的正常工作。
稳压可调电源电路设计报告引言稳压可调电源电路是一种广泛应用于电子设备和实验室中的电路,用于提供稳定的直流电压供电。
本报告将介绍设计一种稳压可调电源电路的步骤和原理。
设计目标设计一种满足以下要求的稳压可调电源电路:1. 输入电压范围:220V交流电2. 输出电压范围:可调3. 输出电流范围:≥1A4. 输出电压稳定性:±1%5. 载波抑制比:≥60dB6. 效率:≥80%电路设计变压器由于输入电压范围为220V交流电,我们需要采用变压器将输入电压降低到合适的范围(通常为10V-30V)。
整流电路设计采用全桥整流电路,可以将交流输入电压转换为直流电压。
全桥整流电路的原理是通过四个二极管进行整流,实现正负半周的电流导通。
滤波电路为了去除整流后的直流电压中的纹波和噪声,设计采用电容滤波器。
电容滤波器由一个电容和一个电感组成,可以将交流纹波滤除。
稳压电路稳压电路是实现输出电压稳定性的关键部分。
设计采用线性稳压器,通过负载调节、反馈和误差放大放大器等组成,以实现输出电压的稳定。
调节电路设计采用集成调节器IC LM317,它是一种广泛应用于稳压和可调电源中的电压调节器。
根据输入的参考电压和电阻值,可以通过调节电阻来实现对输出电压的调节。
调节器保护电路为了保护调节器不受过电流和过温等因素的损坏,设计加入了过电流保护和过温保护电路。
过电流保护电路利用一个电阻和一个比较器对输出电流进行监测,当输出电流超过设定值时,自动切断输出。
过温保护电路通过一个热敏电阻对温度进行监测,当温度超过设定值时,也会切断输出。
输出滤波电路设计采用输出滤波电路来抑制载波干扰。
输出滤波电路由一个电感和一个电容组成,可以过滤掉高频噪声。
反馈电路反馈电路用于将输出电压的信息反馈给稳压电路,以实现稳定的输出电压。
设计采用电阻分压方式进行反馈。
控制电路设计采用微处理器控制电路,可以实现对输出电压和电流的精确控制和显示。
结论本报告讲述了稳压可调电源电路的设计,包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、调节电路、调节器保护电路、输出滤波电路、反馈电路和控制电路等部分。
可调直流稳压电源设计报告11级5班刘维65110522一、整体思路本设计为小功率直流稳压电源,由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,电源变压器将电网中220V 50Hz 交流电变换到所需数值,经过整流电路转变成单向脉冲直流,再经滤波电路滤去交流成分,是输出直流电压更加平滑,不过此电压会有较大的纹波电压,为此需要稳压电路维持输出电压稳定。
二、方案选择1、由晶体管变压器等组成的直流电源,元器件较多,故障率高2、开关式稳压电源,体积小,重量轻,效率高,但是信号容易受电磁干扰3、三端集成稳压器,变压器等,调整容易,故障率低,效率较低综合上述方案,由于对电源效率没做要求,所以选择故障率低噪声小的方案三。
三、仿真电路变压器 整流电路 稳压电路 滤波电路交流电源四、电路元件及参数确定 1、变压器选择:选择三抽头式电源变压器,匝数比为12:1,由220V 50Hz 转为18.3V ,实际仿真中次级线圈输出为18.4V ,误差为0.5% 。
2、整流电路:选择的是单相桥式整流电路,二极管D1、D3,D2、D4两两轮流导通,所以流经每个二极管的平均电流为L D R V I /45.02==1.1A ,二极管所承受最大反向电压均为22V V RM ==V 38.25182=⨯。
一般电网电压波动范围为%10± 。
实际选择的二极管最大整流电流DM I 和最高反向电压RM V 应留有大于10%的余量。
所以选择反向击穿电压25~1000V ,额定电流2A 的QL62A —L 整流桥。
3、集成稳压器的选择:LM317输出电压范围是1.2~37V ,最大输出电流1.5A ;LM337输出电压范围是-1.2~-37V ,最大输出电流为1.5A 。
在稳压器输入端与输出端接二极管是因为当三端稳压器输入端、输出端对地短路时可以提供一个放电通路,从而保护三端稳压器。
4、电容的参数确定: ①②C3、C4一般取0.1~1F μ,我选择0.1F μ瓷片电容;C7、C8一般是1F μ,选择瓷片电容。
「可调直流稳压电源的设计完整版」设计一个可调直流稳压电源需要考虑多个因素,包括输入电压、输出电压范围、输出电流、稳定性等。
以下是一个可调直流稳压电源的设计完整版,详细介绍了各个环节的设计要点。
1.输入电路设计:输入电路主要包括电源输入和滤波电路。
电源输入可以选择交流输入,需要使用桥式整流电路将交流电转化为直流电。
滤波电路使用电容和电感来滤除交流干扰和高频噪声。
2.整流设计:使用桥式整流电路将交流电转化为直流电。
桥式整流电路由四个二极管组成,能够将交流电的正负半周均转化为正向电流,实现整流目的。
3.平滑滤波设计:整流后的直流电需要通过平滑滤波电路进一步滤波,以减小电压波动。
平滑滤波电路通常由电容和电阻组成,电容能够存储电荷并平滑电压,电阻用于限制电感器电流。
4.电压调节器设计:为了实现可调的输出电压,可以采用稳压器来调节电压。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器简单可靠,但效率较低。
开关稳压器效率较高,但设计较为复杂。
根据需求选择适合的稳压器。
5.输出电路设计:输出电路主要包括电流保护电路和滤波电路。
电流保护电路可以保护电源以及被供电设备免受过电流损坏。
滤波电路用于滤除输出电压中的杂散噪声。
6.稳定性设计:为了保证电压的稳定性,可以使用反馈控制电路来调整稳压器的输出电压。
反馈控制电路根据输出电压与设定电压之间的差异来调整稳压器的输出,使其达到设定值。
7.保护电路设计:为了保护电源和被供电设备,可以在电源中加入过载保护、过热保护、短路保护等保护电路。
这些保护电路能够在异常情况下自动切断电源,以避免损坏设备和电源本身。
8.辅助功能设计:可以根据需求添加辅助功能,如过压保护、欠压保护、温度显示等。
这些辅助功能能够提升电源的灵活性和安全性。
以上是一个可调直流稳压电源的设计完整版,主要包括输入电路设计、整流设计、平滑滤波设计、电压调节器设计、输出电路设计、稳定性设计、保护电路设计和辅助功能设计。
可调直流稳压电源设计一、设计任务设计一个正负可调直流稳压电源,要求:1、输出电压:±5v~±12 v2、最大输出电流0.5A3、当交流电网电压在220v上下波动10%,环境温度在10o C~40 o C范围内时,均能正常工作。
二、方案选择直流稳压电源有以下几种方案1、由晶体管、变压器等组成的可调直流电源特点:设计调整灵活,元器件多,故障率高。
2、由三端稳压器、变压器等组成特点:设计调整容易,故障率低,有内部保护,效率低。
3、开关式稳压电源:220v/50Hz 整流滤波开关稳压用改变脉冲宽度的方法调整输出电压。
特点:体积小,重量轻,效率高,但开关信号易造成电磁干扰,电源噪声大。
比较上述三种方案,考虑到主要用于模拟放大器、信号发生器、滤波器等模拟信号处理电路,要求电源纹波小,噪声小。
室内使用,对效率、体积、重量没有严格要求,故选择方案2。
三、元、器件参数选择1、首先选择关键元器件——三端稳压器根据负载电压(±5v~±12 v)与负载电流(0.5A)的要求,选择LM337和LM317(±1.2v~±37 v,1.5A)以下设计按照输出最大电压12v进行设计2、计算V2和C1:(V2`和C1`与V2和C1对称,取相同值)依稳压电源的工作原理可知,如果V2太大,则V I太大,317两端电压大,317功耗大,芯片温升高,容易损坏芯片且浪费电能。
反之,如果V2太小,则317内部调整管管压降太小,不在放大区,失去调整作用。
这个值应使317在最不利的条件下能正常工作。
而且在能正常稳压的前提下,压降尽可能小,以减小功耗。
这里说的最不利条件是指交流电网电压V1最低和输出电流I o最大。
由317资料可知,它的正常工作条件是V I-V o>3v (见P.2),所以V I>15v由于C 1的充放电作用,波形如图所示。
T 1是充电时间,T 2是放电时间,通常T 2>>T 1, T 2≈T 1 +T 2=10ms ∴dt I C dt I C ms o ms I ⎰⎰==∆10011001I 11V 为了设计C 1,应计算ΔV I122Im -∆-=I in V V V其中 1v 是桥式整流电路中1个二极管的压降(粗略计算) 11210012Im --=∴⎰dt I C V V ms o in 由上述,V Imin =15vdt I V C V dt I C dt I C V dt I C V ms o ms o ms o ms o ⎰⎰⎰⎰-=-=-=--=∴1002121001100121001216211621121611215考虑最不利条件:V 2取V 2min =0.9V 2(电网向下波动10%), I o 取I omax =0.6A (按设计要求0.5A 留10%裕量)则 C 1=C 1max1006.01629.0110106.01629.01232max 11⨯-=⨯⨯-==∴-V V C C由dt I C dt I C ms o ms I ⎰⎰==∆10011001I 11V 可知,C 1越大,ΔV I 越小,V 2也越小,纹波小,变压器匝数少,这是我们所希望的。
大功率可调稳压电源设计-基础电子引言许多电子装置要求有一个精度较高、电流较大的稳压可调直流电源。
本文介绍一种通用型的小功率稳压集成电路uA723,配合适当的大功率管等外围元件,组成的大功率可调直流稳压电源,其输出电流可达数十安培。
uA723在电路中主要起调压和稳压作用。
其内部结构如图一所示。
图一uA723内部结构图图二大功率可调稳压电源电路图图二所示为大功率可调稳压电源电路原理图。
其工作原理说明如下:uA723本身就是一种串联式的可调稳压器;其特点为可控输出电压Vo=2~37V,输出电流Iom=0.15A;具有输出温漂小,纹波抑制比高,短路限流保护等。
与uA723相似的还有LM723、HA17723、CW723、W723等。
它们有金属圆壳型Y-10封装和双列直插式C-14封装,不同封装其管脚功能不同,需注意区分。
本电路采用C-14封装的uA723,其8脚Vref端内接一只6.2V 的稳压管及分压电阻构成基准电压电路;4脚为反相输人端,又称取样端,改变外接10k电位器的阻值,可改变10脚输出电压值。
10脚电压输出值决定uA723外接扩流采样管VT5的Veb电位值及其导通量,从而也控制了4只并联的大功率调整管VT1-VT4输出值。
C3是外接消振电容,Rsc是短路限流保护电阻,可限制uA723的输出电流;限流值ILM=Vse/Rsc(Vse-限流电阻两端电压值);电容C7、C8是改善交流声的旁路电容,R1是泄放电阻,又起稳定电压的作用。
结语该电路结构简单、维修方便、稳压效果好,几乎不受供电网交流电压和负载电流波动的影响。
只要器件质量有保证,通常不易发生故障。
uA723一旦损坏可造成输出电压偏高或无输出电压现象。
只要换上一只新的uA723并重新调试输出即可恢复正常。
可调稳压稳流开关电源的设计
摘要:本文主要介绍了一种基于pwm脉宽调制技术设计的大功率稳压稳流开关电源。
其输入电压为交流220v±20%,输出电压为直流0~350v,电流0~3a,工作频率25khz。
重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。
关键词:开关电源稳流电源稳压电源
1、引言
在科研、生产、实验等应用场合,经常用到即有稳压调节,又有稳流调节两种方式的电压相对较高的电源。
而市场上的大功率可调稳压稳流电源种类较少,通常为定制,成本上相对较高。
为此专门开发了一种可调稳压范围在0-350v,稳流范围在0-3a的高频开关电源。
它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率igbt管,开关工作频率为25khz,具有体积小、重量轻、成本低等优点。
2、主要技术指标
1) 交流输入电压ac220v±20%;
2) 直流输出电压0~350v可调;
3) 输出电流0~3a;
4) 输出电压调整率≤1%;
5) 纹波电压upp≤50mv;
6) 显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。
3、基本工作原理
该电源的工作原理框图如图1所示。
当电网电压变动或负载变动,系统可通过电流、电压取样反馈,调整占空比,实现稳压限流或稳流限压,保持稳定输出。
保护电路保证空载或对地短路等情况下可靠保护电源,如果是瞬时故障,电源能自动恢复。
4、各主要功能描述
4.1 交流emi滤波及整流滤波电路
电子设备的电源线是电磁干扰(emi)出入电子设备的一个重要途径[1],在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有iec插头电网滤波器和pcb电源滤波器组成。
iec插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。
pcb电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。
交流输入220v时,整流采用桥式整流电路。
由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。
这可能造成整流桥和输入保险丝的损坏,也可能造成高频变压器磁芯饱和损坏功率器件,造成高压电解电容使用寿命降低等。
所以在整流桥前加入由电阻r1和继电器k1组成的输入软启动电路。
4.2 功率变换器
考虑到开关电源的输出功率较大,且要求工作可靠稳定,选用抗不平衡能力强、变压器利用率高、电路简单的半桥式变换电路,
如图2所示,其工作频率25khz。
4.3pwm部分及驱动电路的组成结构
pwm控制电路采用通用脉宽调制器tl494,具有通用性和成本低等优点。
tl494内部集成了两个误差放大器,便于实现电压,电流分别控制。
电路实际接线中电源输出端采样电路返回电压反馈信号与电流反馈信号,分别送到tl494脚1和脚16。
r815装在电源前面板上用于实现输出电压的调节,r817装在电源前面板上用于实现输出电流的调节。
igbt驱动电路:
igbt 常用驱动器件tlp250,l7962和exb840/841系列等驱动模块存在保护功能不够完善等不足,不能满足要求。
为实现对igbt 可靠驱动和保护,本电源采用北京落木源公司的 kd系列 igbt驱动器作为其驱动电路。
tx-kd无需隔离的辅助电源,工作占空比5-95%,关断时输出为负电平,过流时软关断,并封锁短路信号以执行一个完整的保护过程,如外部控制电路没有动作,则按用户设定的间隔重新启动。
驱动模块可按默认值直接使用,也可根据需要自行设置过流动作电压、死区时间、软关断的速度和故障后再次启动的时间。
5、结论
本文介绍的开关电源已成功地作为实验室电源使用。
其效率≥
85%,纹波优于30mvpp,产品可靠性高、成本低,具有一定的市场竞争力。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。