开关电源设计实验报告

开关电源实验 实验名称:DC/DC升压电路 班级:机 小组成员: 学号: 时间:2010-12-22 目录 一、实验要求„„„„„„„„„„„„„„„ 二、实验器材清单„„„„„„„„„„„„„ 三、电路原理图„„„„„„„„„„„„„„ 四、电路工作原理„„„„„„„„„„„„„ 五、PCB图„„„„„„„„„„„„„„„„ 六、实验中出现的问题以及解决方法„„„„„ 七、实验心得„„„„„„„„„„„„„„„ 一、 实验要求: (1) 掌握简单开关电源工作原理。 (2) 掌握脉宽调制PWM控制模式。 (3) 进一步掌握制版、电路调制等技能。 二、 实验器材清单: 元件 型号 数量/个 TL494 1 芯片 100K 1 电阻 4.7K 3 10K 1 1M 1 FR157 1 二极管 IN4148 1 102 1 电容 103 1 104 1 220uF 1 600uH 1 电感 50K 2 滑动电阻 1 示波器 1 稳压电源 三、 电路原理图 四、 电路工作原理 电路各元件设计过程 1、技术指标:输入电压DC+12V 输出电压DC+100V 最大电流 IMAX=0.1A 输出电压纹波峰值+50Mv 2、“黑箱”预估:Pout=Uout*Imax=150*0.1W=15W Pin=Pout/YED=15/0.8=18.75W 3、输入电流:Pin/DC=18.75/12=1.5625A 4、损耗功率:P耗=Pin-Pout=18.75-15W=3.75W 开关器件损 耗P开=3.75*0.4W=1.5W续流二级管损耗P续 =3.75*0.6W=2.25W 5、估计峰值电流:I=1.4*0.1=0.14A 6、主电路电感设 计:Lmin=(Uin-Uout)(1-Uout/Uin)/1.4*Iout*Fsw =(12-150)(1-150/12)/(1.4*0.5*100)uH =22uH 所选的电感值只需大与22uH即可， 100uH的电感符合所选要求 7、开关器件: (1)Rds=P’耗/I2max=1.5/0.142=76欧; (2)芯片产生的脉冲类型属于PWM型; (3)开关器件选择电压类型; 综合以上，选择9012作为开关器件 8、芯片的选择 电路工作频率为100Hz，TL494的工作频率范围为1~300Hz，符合所选要求 9、主电路续流二级管的选择:UVD(max)=P’耗/Imax=2.25/0.1V=22.5V 选择UVD<22.5V,I>0.1A的二级管，FR157符合所选要求 TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出 电路等组成。图1是它的管脚图，其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理，其上加0,3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端，该脚接地时为并联单端输出方式，接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端，最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。 TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下: 输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。参见图2。 五、 PCB图 六、 实验中出现的问题以及解决方法 七、 实验心得 在整个实验的过程中要的是耐心和小心，在制作pcb板时候要对自己画的封装要放在中心，在焊接元器件时候要认真的焊接，在实验调试时要注意正负极的连接，最终通过同组成员的共同努力把实验的完成。