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《恒流恒壓穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、恒流恒壓穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作摘要:。本人設(shè)計(jì)的此直流恒流恒壓電源是將交流電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓電流穩(wěn)定的直流電源,電路的特點(diǎn)是:當(dāng)負(fù)載電阻小于25歐姆時(shí),輸出為恒流,也即恒流源,有0.3A和0.6A兩個(gè)檔位。當(dāng)負(fù)載電阻大于25歐姆時(shí),輸出為恒壓,也即電源為恒壓源,有9V.12V和15V三個(gè)檔位。關(guān)鍵詞:直流電源恒壓源恒流源工作原理0引言隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到各工業(yè)、科研領(lǐng)域后,各種電子設(shè)備都要求穩(wěn)定的直流恒流恒壓電源供電,電網(wǎng)直接供電已不能滿足需要,直流恒流恒壓電源的出現(xiàn)解決了這一問題。目前直流恒流
2、恒壓電源的發(fā)展更快,它的種類繁多,功能不同應(yīng)用非常廣泛。我們?nèi)粘I钪械脑S多電器設(shè)備中都含有直流電源。直流恒流恒壓電源易于設(shè)計(jì)、配置、穩(wěn)定、調(diào)節(jié),隨著電器的不斷發(fā)展,它的應(yīng)用會(huì)更多。種類及功能都會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,以滿足人們的需要。通過(guò)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì),把所學(xué)的知識(shí)用于實(shí)踐,了解一些電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理,可以達(dá)到觸類旁通的功效。1其它電源的發(fā)展近些年來(lái),隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,開關(guān)穩(wěn)壓電源已作為一種較理想的電源為人們所使用。然而當(dāng)前的開關(guān)穩(wěn)壓電源,雖然體積小,效率高,但輸出電壓的紋波較大Ⅲ,難以保證輸出電壓的高穩(wěn)定性。非隔離D
3、C/DC技術(shù)發(fā)展也非常迅速?,F(xiàn)在的非隔離的DC/DC基本上分成兩大類。一是在內(nèi)部含有功率開關(guān)元件,稱DC/DC轉(zhuǎn)換器;二是不含功率開關(guān).需要外接功率MOSFET,稱DC/DC控制器按照電路功能劃分有降壓的BUCK、升壓BOOST,還有升降壓的BUCK—BOOST等.以及正壓轉(zhuǎn)負(fù)壓的INVERTOR等。其中品種最多芨展最快的是BUCK型??刂品绞揭訮WM為主。1.1初級(jí)PWM控制IC不斷優(yōu)化有源筘位技術(shù)自從2002年VICOR公司此項(xiàng)專利技術(shù)到期解禁之后新型有源箝位控制IC紛紛涌現(xiàn)。在大功率領(lǐng)域,全橋移相ZVS軟開關(guān)技術(shù)
4、在解決開關(guān)電源的效率上功不可沒。INTERSIL公司推出的PWM對(duì)稱全橋的ZVS控制IC—ISL6752,既能控制初級(jí)側(cè)的四個(gè)MOS開關(guān)為ZVS工作狀態(tài),又能準(zhǔn)確地給出控制二次側(cè)的同步整流為ZVS工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。采用這種IC制作的400W的DC,DC再加上先進(jìn)的功率MOSFET,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到95%。小功率的開關(guān)電源仍用反激變換器的PWM來(lái)控制IC。低壓DC/DC領(lǐng)域Linear公司的LTC38o6不僅能控制好PWM,還給出準(zhǔn)確的二次側(cè)同步整流驅(qū)動(dòng)信號(hào),是比較好的低壓小功率電源控制IC。1.2數(shù)字化開關(guān)穩(wěn)壓電源傳統(tǒng)
5、的開關(guān)穩(wěn)壓電源中最基本的穩(wěn)壓電源有六種:BUCK、BOOST、BUCK—BOOST、CUK、ZETA、SEPIC。其中以BUCK和BOOST最基本,其它四種是從中派生的。許多模擬電源系統(tǒng)能滿足當(dāng)今電子系統(tǒng)的要求。但以目前電子信息發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)電源系統(tǒng)將朝向兩極化方向發(fā)展:模塊化微型電源和具有多功能用途的大型電源。大型電源的發(fā)展將趨向大型化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。大型電源設(shè)備組成復(fù)雜,同時(shí)又需要以模塊化方式滿足不同的應(yīng)用需求,因此應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)于電源控制將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。數(shù)字化開關(guān)穩(wěn)壓電源是數(shù)字信號(hào)處理與模擬技術(shù)的
6、新結(jié)合點(diǎn)。數(shù)字信號(hào)處理近年來(lái)在理論取得了重大的發(fā)展而且在應(yīng)用上日益擴(kuò)大。DSP是為實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的專用處理器,DSP7器件具有較高的集成度以及更高的效率,可以高速處理極為大量的數(shù)字化數(shù)據(jù),因而應(yīng)用到廣泛數(shù)字化器件當(dāng)中。其中TI推出的數(shù)字電源的新產(chǎn)品包括UCD9K、UCD8K及UCD7K系列輔助器件。1.3數(shù)字開關(guān)穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)模擬開關(guān)穩(wěn)壓電源的區(qū)別數(shù)字電源與模擬電源的區(qū)別主要集中在控制與通信部分。如UCD9K的控制和通信接口都采用數(shù)字方式,可以說(shuō)是帶有閃存的DSP;UCD7K與UCD8K的核心部分都采用模擬電源的方式
7、,外圍接口則采用數(shù)字方式。這些器件的應(yīng)用領(lǐng)域包括從AC線路到負(fù)載點(diǎn)應(yīng)用的電源系統(tǒng),如電信設(shè)施、不間斷電源、計(jì)算機(jī)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)。1.4數(shù)字開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)a可編程:比如通訊、檢測(cè)、遙測(cè)等所有功能都可用軟件編程實(shí)現(xiàn)b易于設(shè)計(jì)、配置、穩(wěn)定、調(diào)節(jié):通過(guò)編寫幾行簡(jiǎn)單的代碼,就可以將數(shù)字集成電路配置成各種需要的c穩(wěn)壓器,如升壓、降壓,負(fù)輸出、SEPIC、反激式或正激式等。d有直接監(jiān)控、處理并適應(yīng)系統(tǒng)條件的能力,能滿足任何復(fù)雜的電源要求。通過(guò)遠(yuǎn)程診斷確保持續(xù)的系統(tǒng)可靠性,包括故障管理、過(guò)電流保護(hù)以及避免停機(jī)等。1.5
8、恒流恒壓穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)恒流恒壓穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)是根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo、輸出電流I0、輸出紋波電壓Uop—p等性能指標(biāo)要求,確定出變壓器、恒流源、穩(wěn)壓器、整流二極管和濾波電路中所用元器件的性能參數(shù),從而合理地選擇這些器件。1.6恒流恒壓穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)步驟:恒流恒壓穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)分三個(gè)步驟:一是根據(jù)穩(wěn)壓器的輸入電壓Ui,確定電源變壓器