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關于穩壓電源的設計

2019-12-08 14:34:19来源:励志吧0次阅读

关于稳压电源的设计

整流滤波电路、AC-DC变换电路、DC-DC稳压变换电路,等部分组成了本次研究的课题整流滤波电路和AC-DC变换电路:由滤波电容、隔离变压器、桥式整流堆等元件组成,实现在隔离变压器副边输出15 ~ 20V的电压,滤波后给DC-DC提供V的直流输入电压DC-DC变换电路: 是应用Boost型拓扑结构,含有UC3843及其外围的电路构成的脉宽调制电路, 肖特基二极管、功率电感、快速功率场效应管等本系统通过调节取样电阻形成闭环反馈回路本系统具有精度高,电压调整率低、调整速度快,效率高,输出纹波小等等优点,实现了非常好的功能

请参阅:更多电源管理、数据转换设计方案

1 稳压电源的设计方案

可知DC-DC变换的种类分为:隔离和非隔离输入输出隔离虽然安全系数比较高,可是隔离变压器会有漏磁和损耗等不利的缺点,从而会造成效率降低,根据本研究的要求,并没有要求输入输出隔离,所以最终决定选择的是非隔离方式,几种方案如下:

1.1 串联开关电路

占空比为D的PWM波控制开关管Q1,从而达到这样的一个效果,交替导通或截止,再经L和C滤波器在负载R上得到稳定直流输出电压Uo本电路属于降压型电路,题目要求的30--36V 的输出电压是实现不了的

1.2 并联开关电路

串联开关电路与并联开关电路原理很相似,但是此电路为升压型电路,在开关导通的时候,电感开始储能,在截止的时候,电感能量开始输出所以电感绕制只要是合理,就能达到题目要求的V,并且输出电压Uo呈现连续平滑的特性(图1)

图1

1.3 串并联开关电路

下面是串并联开关电路形式,也称为升降压式开关电路,反转式开关电路无论在开关管VT1之前的脉动直流电压,高于或低于输出端的稳定电压,此电路均能实现功能实际上,本电路是在串联开关电路是通过在后加入一个并联开关电路用电感的储能特性来实现升降压,电路控制式比较复杂的

考虑到本设计是只需要升压的,所以选择方案二(图2)

图2

2 单元电路设计与分析

2.1 AC-DC 变换电路(图3)

图3

2.2 并联开关电路(图4)

图4

3 总原理图以及元器件清单

3.1 总原理图(如图5)

图5

3.2 工作原理

本设计是将220V市电经过降压整流滤波,从而得到比较稳定的直流电压,改直流电压经Boost升压斩波电路升压后在滤波得到平滑的直流输出,同时,UC3843输出PWM信号驱动开关管从而控制闭环反馈研究中,调整分压电路,使输出电压稳定在30~36V之间,在输出电压增高时,反馈信号和参考电压比较后,误差放大器输出增加,从而使输出脉冲宽度变窄,变短了开关管导通时间,从而降低输出电压按照同样的道理,当输出电压降低时,参考电压和反馈信号比较后,误差放大器输出减小,从而使输出脉冲宽度变宽,开关管导通时间变长,输出电压会升高因此闭环反馈调节的最终结果是使输出电压稳定在30~36V之间并且本,电路是具有过流保护功能,当输出电流大于2A 时,误差放大器输出也会增加,输出电压减小,会起到限流作用,从而保护场效应管

3.3 元器件的清单(图6)

图6

4 结论及结果

系统通过UC3843脉宽控制器,实现对BOOST升压斩波电路稳压输出,通过整流滤波电路,过流保护电路,DC-DC变换电路稳压反馈电路部分的调节,实现对Boost升压斩波电路平滑调压输入220V市电输出在30~36V之间可调

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