07電子大賽開關(guān)電源報告

1、題目 ：開關(guān)穩(wěn)壓電源摘 要本設計是要求制作一個大電流、小電壓的開關(guān)穩(wěn)壓電源。綜合考慮題目基本和發(fā)揮部分的要求?？梢钥闯鲈撻_關(guān)穩(wěn)壓電源對效率的要求非常高，所以在設計電路的時候盡量減少電路中元器件的損耗。其中有以下幾個器件對效率的 影響非常大，開關(guān)管、升壓二極管、電感、以及其它一些輔助電路。根據(jù)以上要點設計了模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的一個系統(tǒng)。其中模擬部分由隔離變壓 器、整流濾波電路、DC-DC 變換器。DC-DC 變換器由一個電

2、流脈寬調(diào)制集成模塊UC3843 組成，可以從輸出端引一個反饋到 UC3843 的電壓反饋端調(diào)制其輸出電壓的脈寬，這個電壓將控制開關(guān)管的開關(guān)速率從而使輸出電壓達到穩(wěn)定。為了 降低開關(guān)管的開關(guān)損耗選用 MOSFET 管。經(jīng)測試在正常工作的時候 MOSFET 管、整流橋、用于升壓的肖特基二極管都會產(chǎn)生大量的熱量，所以要加上散熱片進行散熱以保證整個電路的正常工作。 數(shù)字電路控制部分使用高性能低功耗的增強性 51 單片機 C8051F021 來控

3、制。控制核心采用內(nèi)置 12 位 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換器，電路簡潔、控制精度高低功耗。其組成的電路可以實現(xiàn)以下三個功能：1.測試 輸出電流、電壓、功率并顯示。2.設定輸出電壓值。3.當輸出電流大于 2.5A時，單片機就會啟動過流保護電路并同時產(chǎn)生聲光報警信號。當短路恢復時，單片機的 P0.3 口又會輸出低電平，使得電路又恢復正常。經(jīng)按照規(guī)定條件測試可得電源的效率達到 90% 遠遠超過了發(fā)揮部分的要求。 電壓調(diào)制率已經(jīng)遠遠超過了基本要求，

4、負載調(diào)整率也超過了基本要求。紋波也到達了要求并且電路 的過流保護功能也正常。另外電路還具有附件功能過流發(fā)出聲光報警信號。功率小，可以用集成電路直接驅(qū)動，不存在二次擊穿，熱穩(wěn)定性好因而可靠 性高。3. 采用低功耗、超高速、反向恢復時間短的肖特基二極管，可大幅降低開關(guān)損耗并提高開關(guān)頻率。三、電路設計與參數(shù)計算1. 系統(tǒng)框架本系統(tǒng)由以下幾大部分組成：隔離變壓器、整流濾波電路、過流保護電路、DC-DC 變換電路、控制電路、輸入電路、顯示電路、聲

5、光報警電路。隔離變壓器整流濾波過流 保護DC-DC 變換器單片機 鍵盤液晶顯示RLUOI0RS聲光 報警圖 12.主回路器件的選擇與參數(shù)計算 整流橋的選擇：通過隔離變壓器輸出的交流電壓為 18V，輸入的電流最大可達 5～6A，為了得到較好的直流量，用全橋整流法整流，整流橋的耐壓應為 8A 左右。濾波電容 C1 選擇：題目輸出的最大電流為 2A，最大電壓為 36V，所以輸出 最大功率約為 72W，按照電路效率為 80％計算?？傻谜?/p>

6、個電路輸入的功率約為90W。電路自身功率達 18W，根據(jù) P=U2/R,可求得整流濾波電路的等效負載電阻 RE=5.38Ω，要求基波濾波時間常數(shù)τ＝C1×RE＝30mS～50mS，所以 C1 取4700µF/50V。開關(guān)管的選擇： 功率 MOSFET 具有導通電阻低、負載電流大的優(yōu)點。功 率，柵極驅(qū)動器的負載能力必須足夠大，以保證在系統(tǒng)要求的時間內(nèi)完成對等效柵極電容（CEI）的充電。流經(jīng) MOSFET 的電流理論值