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《開關(guān)電源設(shè)計(jì)(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)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、開關(guān)電源設(shè)計(jì)作者:鐘代海、黃亮、伍利衡(湖南城市學(xué)院)指導(dǎo)老師:文稿整理輔導(dǎo)老師:摘要:系統(tǒng)基于開關(guān)電源的工作原理,采用UC3843高性能電流模式控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)Boost升壓斬波電路穩(wěn)壓輸出。UC3843片內(nèi)集成有微調(diào)的振蕩器放電電流(可精確控制占空比)、電流模式工作頻率(可到500kHz)、自動(dòng)前饋補(bǔ)償、鎖存脈寬調(diào)制(可逐周限流)、內(nèi)部微調(diào)的參考電壓(帶欠壓鎖定)、欠壓鎖定(帶滯后)、低啟動(dòng)和工作電流等。該系統(tǒng)電路主要包括整流濾波電、DC-DC變換電路、過流保護(hù)電路、穩(wěn)壓反饋電;路和單片機(jī)控制電路部分。開關(guān)電源輸出電壓可以實(shí)現(xiàn)在30V~36
2、V任意值之間輸出,最大輸出電流1.5A,效率大于等于70%。為了能使系統(tǒng)獲得較高的輸出電壓細(xì)分?jǐn)?shù),又增加了數(shù)字電位器控制電路,能對(duì)輸出電壓進(jìn)行步進(jìn)值為0.1V的調(diào)整。關(guān)鍵詞:DC-DC變換,UC3843,開關(guān)穩(wěn)壓電源ABSTRACT: Systemisbasedonswitchingpowersupplyworks,usinghigh-performancecurrentmodecontrollerUC3843torealizetheBoostboosterchopperregulateoutput.UC3843integratedwith
3、fine-tuningoftheoscillatordischargecurrent(whichcanpreciselycontrolthedutycycle),current-modefrequency(availableat500KHz),auto-forwardcompensation,latchingpulsewidthmodulation(whichcanb-weeklimit),theinternaltuningreferencevoltage(withundervoltagelockout),undervoltagelocko
4、ut(withdelay),lowstartupandoperatingcurrent.Thesstemcircuitincludesarectifierfiltercircuit,DC-DCconverter,currentprotectioncircuit,voltageregulatorfeedbackcircuitandtheMCUcontrolcircuit.Switchingstabilizedpowersupplyoutputvoltagecanberealizedintheprogrammableoutputbetween3
5、0V~36V,maximumoutputcurrentof2A,theefficiencyofgreaterthanorequalto85%.Inordertomakethesstemgetahigheroutputvoltagedivisionnumber,increasednumberofpotentialcontrolcircuit,theoutputvoltagecanbelessthan1Vstepadjustment.KEWORDS DC-DC,UC3843,switchingstabilizedpowersupply.一、方案
6、論證1.DC-DC主回路拓?fù)?。方案一:間接直流變流電路。結(jié)構(gòu)圖如圖1-1-1所示,可以實(shí)現(xiàn)輸出端與輸入端的隔離,適合輸入電壓與輸出電壓之比遠(yuǎn)小于或遠(yuǎn)大于1的電路,但由于采用多次變換,電路中的損耗較大,效率較低,而且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。圖1-1-1間接直流變流電路方案二:Boost斬波電路。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-1-2所示。開關(guān)的開通和關(guān)斷受外部PWM信號(hào)控制,電感L將交替地存儲(chǔ)和釋放能量,電感L儲(chǔ)能后使電壓上升,而電容C可將輸出電壓保持平穩(wěn),輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為:通過改變PWM控制信號(hào)的占空比可以相應(yīng)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的變化。該電路采取直接直流變流的方
7、式實(shí)現(xiàn)升壓,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,損耗較小,效率較高。圖1-1-2Boost升壓電路綜合比較,基于對(duì)電路結(jié)構(gòu)和效率的考慮,選擇方案二。2.控制方法及實(shí)現(xiàn)方案方案一:用PWM專用芯片產(chǎn)生PWM控制信號(hào)。此方法較易實(shí)現(xiàn),工作較穩(wěn)定,控制芯片自動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)穩(wěn)壓控制,使得軟件容易實(shí)現(xiàn),但不易實(shí)現(xiàn)輸出電壓的鍵盤設(shè)定。方案二:用單片機(jī)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)。單片機(jī)根據(jù)取樣電路的反饋對(duì)PWM信號(hào)做出調(diào)整以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。這種方案雖較為靈活,但不易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,增加了軟件的工作量,且輸出噪聲紋波較大。綜合考慮,在這里選擇方案一。3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖3-
8、1-1所示:圖1-3-1總體設(shè)計(jì)方案圖4.提高效率的方法及實(shí)現(xiàn)方案1)選擇合適的開關(guān)工作頻率為降低開關(guān)損耗,工作頻率不宜過高,為避免產(chǎn)生噪聲,工作頻率不應(yīng)在音頻內(nèi)。綜合考慮后把開