多路輸出可調(diào)開關電源的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-06-11 08:05
本文關鍵詞:多路輸出可調(diào)開關電源的設計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:開關電源和線性電源相比,具有效率高、體積小和穩(wěn)定性高等顯著優(yōu)勢,其應用越來越廣泛。本文就自由感應加熱系統(tǒng)需要的供電電源設計實現(xiàn)了一款集多路和可調(diào)輸出為一體的開關電源。該電源包括多路輸出部分和一路連續(xù)可調(diào)輸出,多路輸出電壓分別為+18V,+15V,+5V,連續(xù)可調(diào)輸出部分的輸出電壓范圍為17V~28V。論文設計中采用外圍電路簡單、適合中小功率輸出的反激拓撲,并結(jié)合常用脈沖寬度控制(PWM)芯片UC3842,盡可能地使電路的設計做到元器件最少、成本最低。其中三路單獨輸出采用多繞組的方式實現(xiàn),雖然該方式存在交叉調(diào)整率的問題,但能滿足自由感應加熱系統(tǒng)供電電源的基本要求?烧{(diào)輸出部分采用電位器外部調(diào)節(jié)的方式實現(xiàn)無數(shù)控、寬范圍可調(diào)輸出。可調(diào)輸出模塊同樣采用反激拓撲和芯片UC3842,可調(diào)模塊的基本思路是采用電位器調(diào)節(jié)采樣電壓大小,進而通過反饋回路調(diào)節(jié)占空比大小來實現(xiàn)寬范圍可調(diào)。反激電源通常采用變壓器輔助繞組來為UC3842提供供電電源,但是要實現(xiàn)寬范圍可調(diào),就會出現(xiàn)占空比過小的情況,此時會導致輔助繞組電壓過低將不能為UC3842正常供電。因而將三路單獨輸出中的+18V作為可調(diào)部分芯片供電電源,由于芯片UC3842的功耗最大僅為1W,消耗較少,因而+18V可供其他負載使用。通過對電源的調(diào)試,得到的測試結(jié)果表明設計符合自由感應加熱系統(tǒng)所需電源的要求,并且本文設計的電源電壓都為常用電子系統(tǒng)所需電源電壓,因而還可以在實驗室中用作調(diào)試電源。自由感應加熱系統(tǒng)本身就工作于高頻,容易受到像開關電源這種工作頻率相近的電子系統(tǒng)的干擾。因此在開關電源PCB制板過程中考慮了PCB布局和布線過程中的電磁兼容(EMC)問題,以減少高頻噪聲的影響,避免電磁干擾(EMI)影響自由感應加熱系統(tǒng)以及其他電子設備的正常工作。開關電源調(diào)試過程中容易出現(xiàn)如輔助繞組供電不足、上電瞬間元件損壞嚴重、變壓器工作時產(chǎn)生噪聲和輸出電壓紋波較大等問題,論文最后對這些問題進行了具體分析,并提出了應對方法。
【關鍵詞】:開關電源 反激 多路輸出 連續(xù)可調(diào)
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN86
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 引言10
- 1.2 多路可調(diào)輸出開關電源國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12
- 1.3 目前開關電源的主要特點12-13
- 1.4 本論文的主要內(nèi)容13-14
- 第二章 電路總架構(gòu)及系統(tǒng)級分析14-31
- 2.1 電路總架構(gòu)和主要設計參數(shù)14-15
- 2.2 隔離式反激拓撲的分析15-21
- 2.2.1 隔離式反激拓撲基本原理15-17
- 2.2.2 不連續(xù)模式(DCM)工作狀態(tài)的分析17-18
- 2.2.3 連續(xù)模式(CCM)工作狀態(tài)的分析18-21
- 2.3 開關電源控制模式21-22
- 2.4 PWM控制芯片及外圍電路設計22-28
- 2.5 開關管的選擇28-30
- 2.6 本章小結(jié)30-31
- 第三章 變壓器和整流濾波電路的設計31-41
- 3.1 變壓器設計31-35
- 3.1.1 磁芯的選型31-33
- 3.1.2 變壓器匝數(shù)和銅線直徑的計算33-34
- 3.1.3 變壓器氣隙的計算34
- 3.1.4 變壓器設計總結(jié)34-35
- 3.2 輸入整流濾波電路設計35-37
- 3.3 輸出整流濾波電路設計37-39
- 3.4 RC緩沖電路39-40
- 3.5 本章小結(jié)40-41
- 第四章 反饋電路分析與設計41-52
- 4.1 光耦反饋電路的設計41-45
- 4.1.1 光耦和TL43141-43
- 4.1.2 光耦反饋電路參數(shù)設計43-45
- 4.2 負反饋的穩(wěn)定性分析45-46
- 4.3 反饋回路閉環(huán)設計46-51
- 4.4 本章小結(jié)51-52
- 第五章 仿真和實驗結(jié)果分析52-63
- 5.1 pspice電路仿真52-55
- 5.2 PCB板圖設計55-56
- 5.3 測試波形及分析56-61
- 5.4 實驗中遇到的問題及解決辦法61-62
- 5.5 本章小結(jié)62-63
- 第六章 全文總結(jié)63-64
- 致謝64-65
- 參考文獻65-67
- 附錄一67-69
- 附錄二69-72
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 董海鷹;李曉青;李坦;;單端反激式開關電源反饋回路的補償控制[J];電源技術(shù);2013年04期
2 丘濤文;;開關電源的發(fā)展及技術(shù)趨勢[J];電力技術(shù);2008年06期
本文關鍵詞:多路輸出可調(diào)開關電源的設計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:441123
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