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《開關(guān)電源課程設(shè)計(jì)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、.摘要本次電力電子裝置設(shè)計(jì)與制作,利用BUCK型轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)16V-8V的開關(guān)直流降壓電源的設(shè)計(jì)。使用TL494作為控制芯片輸出脈沖信號(hào)從而控制MOS管的開通與關(guān)斷。為了將MOS管G極和S極隔離,本設(shè)計(jì)采用了推挽式放大電路。另外本設(shè)計(jì)還加入了反饋環(huán)節(jié),利用芯片自身的基準(zhǔn)電壓與反饋信號(hào)進(jìn)行比較來調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比,進(jìn)而調(diào)整主電路的輸出電壓維持在一個(gè)穩(wěn)定的電壓狀態(tài)。關(guān)鍵詞:DC/DC;開關(guān)電源;Buck電路;TL494AbstractThisPowerelectronicequipmentdesignisusedbyBUCKtocatchthe
2、goalof16V-8VSwitchdcstep-downpowersupplydesign.UseTL494ascontrolchipoutputpulsesignaltocontroltheopeningofMOStubeandshutoff.InordertomaketheMOStubeGpoleandSpoleseparate,thisdesignusesapush-pullamplifiercircuit.Inaddition,thedesignalsojoinedthefeedbacklinktomakethecircuitmor
3、eaccurateandstable.Keyword:BUCKtypeconverter,Step-downpower,TL494-..目錄一方案論證與選擇11.1基本要求11.2方案設(shè)計(jì)1二BUCK電路總原理圖和工作原理22.1系統(tǒng)總體框圖及電路原理圖22.2BUCK主電路原理圖及工作原理32.3控制電路圖與工作原理3三主要器件的原理和電路參數(shù)的設(shè)計(jì)43.1電源管理芯片TL49443.1.1TL494芯片主要特征43.1.2TL494工作原理簡(jiǎn)述43.1.3TL494脈沖控制43.2BUCK電路電感電容值的計(jì)算和選擇53.2.1電感L的確定
4、63.2.2電容C的確定63.3.3MOSFET的選擇63.4輸出電路7四實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖及分析74.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖如下:74.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析8設(shè)計(jì)小結(jié)9參考文獻(xiàn)9-..一方案論證與選擇開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電子電力技術(shù)控制功率器件(MOSFET、三極管等)的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來穩(wěn)定輸出電壓的一種穩(wěn)壓電源,具有轉(zhuǎn)換效率高,體積小,重量輕,控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。開關(guān)電源與傳統(tǒng)線性電源相比有以下區(qū)別:1)開關(guān)電源是直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l脈沖電流,將電能儲(chǔ)存到電感、電容元件中,利用電感、電容的特性將電能按預(yù)定的要求釋放出來來改變輸出電壓或電流的;線性電源沒有高頻脈沖和儲(chǔ)存元
5、件,它利用元器件線性特性在負(fù)載變化時(shí)瞬間反饋控制輸入達(dá)到穩(wěn)定電壓和電流的。2)開關(guān)電源可以降壓,也可以升壓;線性電源只能降壓。3)開關(guān)電源效率高;線性電源效率低。4)線性電源控制速度快,波紋??;開關(guān)電源波紋大。1.1基本要求輸入直流15V,輸出10V;開關(guān)振蕩頻率23.4KHz。1.2方案設(shè)計(jì)采用MOSFET作為功率轉(zhuǎn)換元件,MOSFET具有壓降小,輸入電阻高,動(dòng)態(tài)特性好等特點(diǎn)??刂品桨覆捎肨L494CJ脈沖寬度調(diào)制芯片,極大地簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),而且該芯片是一種功能非常完善的PWM驅(qū)動(dòng)電路芯片,適用于多數(shù)電路,性能穩(wěn)定,可靠性高,具有很大的現(xiàn)實(shí)意
6、義。-..二BUCK電路總原理圖和工作原理2.1系統(tǒng)總體框圖及電路原理圖2-1BUCK電路總結(jié)構(gòu)框圖及電路原理圖-..2.2BUCK主電路原理圖及工作原理2-2BUCK主電路圖本次課程設(shè)計(jì)中采用降壓式開關(guān)電源(BUCK)。降壓式開關(guān)電源的典型電路如圖2-2所示。當(dāng)開關(guān)管S導(dǎo)通時(shí),二極管D截止,輸人的整流電壓經(jīng)S和L向C充電,這一電流使電感L中的儲(chǔ)能增加。當(dāng)開關(guān)管S截止時(shí),電感L感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓,經(jīng)負(fù)載RL和續(xù)流二極管D釋放電感L中存儲(chǔ)的能量,維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在S基極上的脈沖寬度確定。這種電路使用元件少,只需
7、要利用電感、電容和二極管即可實(shí)現(xiàn)2.3控制電路圖與工作原理2-3BUCK控制原理圖芯片14腳輸出基準(zhǔn)電壓通過電阻分壓進(jìn)入15號(hào)腳作來與16號(hào)反饋信號(hào)進(jìn)行比較的基值。從主電路輸出端引出的反饋信號(hào)即16號(hào)腳,與15號(hào)腳的基值進(jìn)行比較,從面調(diào)節(jié)8號(hào)腳和11號(hào)腳輸出的脈沖信號(hào)的占空比,從而達(dá)到調(diào)節(jié)MOS管的開通與關(guān)斷的頻率與時(shí)間,最終實(shí)現(xiàn)輸出端輸出理想的穩(wěn)定的電壓值。本次設(shè)計(jì)選擇輸入15V,輸出10V。-..三主要器件的原理和電路參數(shù)的設(shè)計(jì)3.1電源管理芯片TL494TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路,它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能,廣泛應(yīng)用于
8、單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式,以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。3.1.1TL494芯片主要特征·集成了全部的脈寬