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一款设计巧妙的单线电子开关的供电电路

一款设计巧妙的单线电子开关的供电电路
一款设计巧妙的单线电子开关的供电电路

相关开关电源原理及电路图

相关开关电源原理及电路图 2012-06-03 17:39:37 来源:21IC 关键字:开关电源电路图 什么是开关电源?所谓开关电源,故名思议,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态,0.7V以上就是饱和导通状态,-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,太细的工作情况就不必细讲了,也没必要了解的那么细的,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,这就叫冷板,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。 图开关电源原理图1

电力电子课设(参考版)

一总体方案设计级总体框图 1、1总体方案设计 根据任务湖中的,本次设计的是dcdc降压变换器。DC-DC变换 器有两类:一类由两级电路组成DC-AC-DC变换,第一级为逆变,实现DC-AC变换,第二级为整流,实现AC-DC变换。另一类变 换器由晶体管和二极管开关组合成PWM开关,将输入直流电 压斩波后,再经滤波后输出。由于第一类比较复杂,方针起来 比较麻烦。第二类简单方便,比较贴合课本中的知识。第二类 dcdc降压电路有以下几种: BUCK PWM变换器在CCM下的工作原理(如图2-2):一个开 关周期内,开关晶体管的开,关过程将直流输入电压斩波,形 成脉宽为onT的方波脉冲(onT为开关管导通时间)。当开关晶 体管导通时,二极管关断,输入端直流电流电源Vi将功率传送 到负载,并使用电感储能(电感电流上升):当开关晶体管关断 时,二极管导通,续流,电感储能向负载释放(电感电流下降)。 一个开关周期内,电感电流的平均值等于负载电流OI(忽略滤 波电容C的ESR)。根据原理和电路拓扑可以推导出工作在CCM 下的DC-DC PWM变换器的输出-输入电压变换比: DVi Vo (2-1)

占空比D总是小于1的,所以BUCK变换器是一种降压变换器。 升降压型BUCK-BOOST技术 图2-4 升降压反极性(BUCK-BOOST)变换器电路拓扑 如图2-4所示,极性反转型(BUCK-BOOST)变换器主电路如用 元器件与BUCK,BOOST变换器相同,由开关管,储能电感,整 流二极管及滤波电容等元器件组成。这种电路具有BUCK变换 器降压和BOOST变换器升压的双重作用。升压还是降压取决与 PWM驱动脉冲的占空比D。虽然输入与输出共用一个连接端,但输出电压的极性与输入电压是相反的,故称为降压反极性变 换器。,根据我们的设计要求,是要求把12-18V的直流电压转 换到5V的直流电压,那么分析后可得降压型BUCK转换技术最 适合这次设计。 1、2总体框图设计

美的内部资料-QMN-J33[1].228-2009_电流检测电路设计指引

美的家用空调国内事业部设计规范规范编号:QMN-J33.228-2009 电流检测电路设计指引 (发布日期:2009-04-02) 1范围 本设计指引对电流检测电路的电路原理,各器件的参数计算选择,相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述。 本设计指引适用于美的家用空调国内事业部的电流检测电路的设计。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 QMN-J52.053 电流互感器(原标准号05.132) 3定义 无 4总述 在空调整机上,常用到电流互感器检测压缩机工作电流,下面根据常用电流检测电路介绍其工作原理及注意事项。 1

美的家用空调国内事业部设计规范规范编号:QMN-J33.228-2009 5电路原理 5.1电路原理图 5.2工作原理简介 在了解电路工作原理之前,首先简单介绍电流互感器CT1的工作原理。电流互感器实际是一个线性变压器。其输入电流(被检测电流)与输出电流跟它的内部线圈匝数成正比关系(均为交流电流量)。这样我们开始叙述电路的工作原理: 假如检测压缩机电流值为Ii,根据电流互感器固定的初级/次级线圈匝数比(常量)C,可确定输出电流(为交流)Io=Ii/C;在选取负载电阻R6(通常为1KΩ、1%)时,其阻值远远小于两分压电阻值。这样,R6的阻值约等于实际的负载电阻值。于是,R6两端的电压Uo=R6*Io=R6*Ii/C;(注:此为交流电压值)。 在经过整流二极管D10半波整流后(由于MCU 的A/D口所需输入电流很小,此处按严格的计算关系),二极管D10的负极与地之间的直流电压V1=1.414/2*Uo=0.707*R6*Ii/C;要减掉二极管上的压降约0.5V。 直流电压V1在分压电阻R14和R13上分压,得出该点的电压值V2=R13/(R13+R14)*V1=R13/(R13+R14)*(0.707*R6*Ii/C-0.5),这就是最终输入到芯片检测口的压缩机电流参数模拟量(该值仍需通过实验最终确定。电流互感器0057W对应不同分压电阻R14时输入到芯片检测口的电压参数表见附录)。 直流电压V2必须经过电解电容E6平滑波形,成为较平稳的电压模拟量输入到芯片A/D口。钳位二极管D9目的是确保输入到芯片口的模拟量不大于5V,以保证芯片的工作可靠性;电阻R12和电容C8滤除输入量的高频成分,减小其对MCU的影响。 5.3各元器件作用 电流互感器CT1——将要求检测的交流电流转化成电压信号(交流); 模拟负载电阻R6——主要是为CT1的磁场转化提供一个偏置电阻,保证CT1内部的转化磁场处 于非饱和状态; 2

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级:14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1M a t l a b仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生

300w开关电源设计(图纸)

TND313/D Rev 3, Sep-11 High-Efficiency 305 W ATX Reference Design Documentation Package ? 2011 ON Semiconductor.

Disclaimer: ON Semiconductor is providing this reference design documentation package “AS IS” and the recipient assumes all risk associated with the use and/or commercialization of this design package. No licenses to ON Semiconductor’s or any third party’s Intellectual Property is conveyed by the transfer of this documentation. This reference design documentation package is provided only to assist the customers in evaluation and feasibility assessment of the reference design. The design intent is to demonstrate that efficiencies beyond 80% are achievable cost effectively utilizing ON Semiconductor provided ICs and discrete components in conjunction with other inexpensive components. It is expected that users may make further refinements to meet specific performance goals.

按键和LED复用电路设计指引

电控设计规范按键和LED复用电路设计指引 1总述 在空调整机上,常常用到按键和LED显示电路,但由于芯片口资源有限,需要按键和LED复用芯片口,下面根据常用按键和LED复用电路介绍其工作原理及注意事项。 2电路原理 2.1电路原理图 2.2工作原理简介 74LS164芯片(以下简称164芯片):8位串入并出移位寄存器。 如图所示,数码管与LED采用共阳极驱动,164芯片Q0-Q7需输出低电平才能点亮与其对应的数码管字段或LED灯;164芯片输出口作为SEG口输出信号,主芯片口作为COM口, 且数码管和LED 的显示采用COM口逐一点亮,SEG口一次全亮的方式;由于数码管个位、十位和LED等的点亮时序不同,所以他们之间不会相互干扰; 由于数码管与LED显示用了3个COM口,建议按键扫描程序每隔8 ms左右进入一次,连续四次检测到按键输入就确定,如此可消除按键抖动,增强抗干扰; 由于按键扫描频率为8ms,远小于人眼能感知的闪烁频率12ms,因此数码管和LED灯看起来都是没有闪烁的。 2.3各元器件作用 第 1 页

在电路中,164芯片输出口Q0-Q7作为SEG口输出信号,包括数码管、LED显示信号及按键扫描信号; Q1、Q2分别控制数码管个位,十位的显示与否,Q3控制LED的显示与否; 电阻R28,R39,R40确保三极管Q1,Q2,Q3可靠导通与截止; 二极管D2-D9,D20-D26利用其单向导通的特性,起隔离作用,确保按键不相互干扰。 2.4各元器件的选型 该电路中各元器件可选择性较大,出于通用性和标准化考虑,经实际应用验证,各元器件选型标准要求如下: 5.4.1选择三极管Q1, Q2, Q3 一般选取三极管KTC9012 5.4.2选择二极管D2-D9,D20-D26 一般选取二极管1N4148 5.4.3选择电阻R8-R10,R38-R40,R11-R12 一般选取电阻2K,5% 5.4.4选择电阻R33,R34 一般选择电阻10K,5% 5.4.5选择电阻R16-R23 一般选择电阻330欧,5%。 5.5 LED或按键驱动电路的扩展 在实际应用中,如须用到更多的LED或者按键,可采用如下方式进行扩展: 5.5.1 扩展SEG口,可将164芯片换成移位串行输入-输出口更多的芯片,可任意扩展; 5.5.2 扩展COM口,可将主芯片I/O口作为新的COM口成组扩展,但不可任意扩展,否则时序难以错开,最大COM口数量与芯片运算能力有关。 第 2 页

江苏大学电力电子课程设计

电力电子课程设计 学院:电气信息工程学院 专业: 学号: 姓名:

一. 设计要求 (1)根据给定的参数范围,设计BOOST 电路的参数; (2)根据给定的参数范围,设计CUK 电路的参数; (3)利用MATLAB 对上述电路图仿真实验得出波形; (4)在实验室平台上试验,观测数据与波形,并与仿真图形进行比对; (5)撰写实验报告; 二. 电路设计 1.电路工作原理 (1)Boost 电路 Boost 电路原理图 基本原理 假设L ,C 值很大。当可控开关V 处于通态的时候,电源E 向电感L 充电,充电的电流基本恒定不变I 1,同时电容C 向负载R 放电。因为C 很大,基本保持输出电压U 0不变。当可控开关处于断态的时候,E 和电感L 上积蓄的能量共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。当电路工作处于稳态时,一个周期T 中电感L 积蓄的 能量与释放的能量相等,即: 化简得: ()off o on t I E U t EI 11-=E t T E t t t U off off off on o =+=

基本数值计算: 输出电压U 0与输入电压E 关系: 01 1 1U E E βα==- 输出电流I0与输入电流I1的关系: 01021U I I E E β== 输出电流I0与输出电压U0的关系: 001U E I R R β== (2)Cuk 电路 Cuk 电路原理图 基本原理 当可控开关V 处于通态的时候,E-L1-V 回路和R-L2-C-V 回路分别流过电流。当V 处于断态的时候,E-L1-C-VD 回路和R-L1-VD 回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。

信号处理电子电路图全集

信号处理电子电路图全集 一.波形发生器电路图 交流驱动电路实现的基本要求是要在选通像素点两端施加交变脉冲信号,而在非选通端加零偏压或负偏压。为了增加电路应用的灵活性,并且为研究OLED的驱动信号变化对于其性能的影响提供方便,要求交流驱动电路的相位和占空比可调。为此,本文设计了一个可以灵活控制的波形信号发生器,其结构为图1所示的一个由双D型触发器构成的振荡器。该振荡器的起振、停止可以控制,输出波形的相位和占空比也可以调节,其工作波形如图2所示。 二.红外接收头的构造 红外接收电路通常由红外接收二极管与放大电路组成,放大电路通常又由一个集成块及若干电阻电容等元件组成,并且需要封装在一个金属屏蔽盒里,因而电路比较复杂,体积却很小,还不及一个7805体积大! SFH506-38与RPM-638是一种特殊的红外接收电路,它将红外接收管与放大电路集成在一体,体积小(大小与一只中功率三极管相当),密封性好,灵敏度高,并且价格低廉,市场售价只有几元钱。它仅有三条管脚,分别是电源正极、电源负极以及信号输出端,其工作电压在5V左右.只要给它接上电源即是一个完整的红外接收放大器,使用十分方便。 它的主要功能包括放大,选频,解调几大部分,要求输入信号需是已经被调制的信号。经过它的接收放大和解调会在输出端直接输出原始的信号。从而使电路达到最简化!灵敏度和抗干扰性都非常好,可以说是一个接收红外信号的理想装置。 · [图文] T形R-2R电阻网络D/A转换电路

· [图文] KD9561组成的开关式警音发生器电路 · [图文] 石英晶体矩形波振荡器电路 · [图文] 方波振荡器电路 · [图文] 8031与DAC0832双缓冲方式接口电路 · [组图] 矩形波电压发生器 · [组图] 用DAC0832产生锯齿波电路 · [图文] 功率变换电路 · [图文] 数字温湿度传感器SHT11与CC2430应用接口电路 · [图文] 调制解调器与电脑接口电路 · [图文] 数字信号的纠错原因及解决方法 · [组图] 变压器电桥原理图 · [图文] 利用运算放大器式电路虚地点减小电缆电容原理图 · [组图] 差动脉宽(脉冲宽度)调制电路 · [图文] 通断温度控制电路--On-Off Temperature Control · [组图] Phorism with 12V · [组图] 击落模型定位器电路 (Downed Model Locator II) · [组图] 红外线开关电路-Infra Red Switch · [组图] 电池组接收器的放电电路--Discharger for Receiver Battery Packs · [组图] 多通道火箭发射器 -Multi Rocket Launcher · [组图] 阻抗变换器电路 · [图文] 步进电机各相绕组驱动电路 · [图文] 速度判别电路 · [图文] 一种实用的步进电机驱动电路 · [图文] 4线步进电机分列分列电路原理图 · [组图] 击落模型定位器电路 (Downed Model Locator) · [图文] CW431CS比较器应用线路 · [图文] 智能天线技术的应用 · 天线的基本概念及制作 · [组图] 红外接收头的构造 · [图文] 手机信号指示器电路原理图 · [组图] 二阶高通分频器单元电路 · [组图] 二阶分频器低通单元电路 · [组图] 分立元件无稳态多谐振荡电路 · [图文] 用Max038制作的函数波形发生器 · [图文] 多波调频信号产生器电路 · [组图] 方波和三角波发生器电路 · [组图] RC桥式正弦振荡电路 · [图文] AD8228集成芯片构成的阻抗匹配电路 · [图文] 分立元件组成的阻抗匹配电路 · [图文] 采用间接电流反馈架构的IA · [图文] 使用三运放搭建输入缓冲级和输出级电路

超声波电路设计指导

超声波电路设计指导 1.超声波发射电路 τ 图1 发射电路 T IRFP840 耐压500V以上,额定功率10W以上的场效应管 U1 IR4426 电源电压用12V 注1:若使用IR4427,当注意其输入输出波形不反相,故须正 脉冲输入。 注2:U1极忌长时间导通。在U1与T之间可以插入限流电 阻保护U1,电阻不宜大,否则输出脉冲边沿会变得过缓;在 正常工作状态,U1只在极短时内导通,即使无限流电阻也不 致损坏。 R1 50K~1MΩ电阻取值与两次发射的最小间隔时间有关,间隔越长则回路充 放电时间可越长,R1可以越大。 建议设法取1MΩ,以便减小250V电源的输出电流。 C1 1000pF/1000V 高压瓷片电容 RL 510Ω 简要工作原理如下: 当T截止时,250V电压源通过R1和RL向C1充电。一般认为,持续充电时间大于5倍的回路充放电常数,则C1两端电压能基本达到250V,为驱动超声波发射做好准备。 当T瞬时导通,T、C1和RL构成放电回路。超声波传感器的阻抗约为50Ω,故C1中的电荷被快速释放,在超声波传感器上形成一个负向冲击脉冲,脉冲宽度约为0.5~1.5us。

图2 超声波传感器上信号波形示意2.超声波接收电路 限幅限幅放大检波后级放大比较 或1N60 图3 接收电路 图3中: (1)R1、R2取值一般为100~300Ω,与后级放大器输入阻抗大小有关。 (2)Ci不宜太大,否则超声波发射后电路会有一段时间无法正常接收回波信号,故一般可小于0.1uF; 也不宜太小,否则信号损耗会比较大。 (3)通路上放大器的总增益应大于50dB,大于60dB则更佳。 (4)检波电路时间常数的选取要得当,太大则造成包络展宽,太小则单个回波脉冲会被检测成多个脉冲。可根据超声波工作频率确定,并通过观测检波输出波形加以矫正。 3.脉冲间隔测量电路 请参考并分析ultrasonic.ddb中图纸。 4.声波传导耦合剂 实验中,使用超声波传感器探头探测实验样块。样块与探头的接触面、多个样块层叠时样块之间的接触面,可能因不平整而有空气间隙,影响声波传导,带来较严重的界面衰耗,故建议实验中使用清水在接触面涂抹填充,作为耦合剂,并压实接触面,减小声波传导损耗。 有些同学选择将样块完全浸没在一个盛水容器中。这种做法当十分小心操作,防止将探头完全浸没造成损毁!探头的前部为密封构造,故可局部浸入水中,但后部并不密封。 医学B超常用凡士林作耦合剂,若有条件使用,则效果或许更理想。

电力电子课程设计模板

电气工程学院 电力电子课程设计 设计题目:MOSFET降压斩波电路设计专业班级:电气0907 学号:09291210 姓名:李岳 同组人:刘遥(09291212 ) 指导教师: 设计时间:2012年6月25日-29日 设计地点:电气学院实验中心

电力电子课程设计成绩评定表 指导教师签字: 年月日

电力电子课程设计任务书 学生姓名:李岳,刘遥专业班级电气0907 指导教师: 一、课程设计题目: MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载) 设计条件:1、输入直流电压:U d=100V 2、输出功率:300W 3、开关频率5KHz 4、占空比10%~90% 5、输出电压脉率:小于10% 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整; 2. 查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数,对设计方案进行仿真; 3. 完成预习报告,报告中要有设计方案,还要有仿真结果; 4. 进实验室进行电路调试,边调试边修正方案; 5. 撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图,说明主电路的工作原理、选择元器件参数,说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形(比较实际波形与理论波形),绘出触发信号(驱动信号)波形,说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排

2.执行要求 电力电子课程设计共6个选题,每组不得超过2人,要求学生在教师的指导下,独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计(包括计算和器件选型)。严禁抄袭,严禁两篇设计报告雷同,甚至完全一样。 四、课程设计参考资料 [1]王兆安,黄俊.电力电子技术(第四版).北京:机械工业出版社,2001 [2]王文郁.电力电子技术应用电路.北京:机械工业出版社,2001 [3]李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京:机械工业出版社,2001 [4] 石玉、栗书贤、王文郁.电力电子技术题例与电路设计指导. 北京:机械工业出版社,1999 [5] 赵同贺等.新型开关电源典型电路设计与应用.北京:机械工业出版社,2010 摘要 关键词:整流、无源逆变、晶闸管

电气自动化+PWM型开关电源电路设计

1 引言 当今社会,时代在进步,人们的生活水平不断提高,越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,当然任何电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。 1.1 什么是开关电源 电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制,并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。它可分为线性电源和开关电源两种。应用大功率半导体器件,在一个电路中运行于“开关状态”,按一定规律控制开关,对电能进行处理变换而构成的电源,被称为“开关电源”。在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源,这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是 直流而不是交流)。广义地说,凡用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环 节的则称开关电源。 1.2 开关电源基本工作原理 开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理,即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)或者脉冲频率调制方式(PFM)控制IC和外部电路构成。 开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制,这里选用PWM调制。PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压,再将脉冲电压转换成直流电压输出。 图1-1 PWM型开关电源原理框图

三极管开关电路设计详细过程

揭秘:三极管开关电路设计详细过程 电源网首页| 分类:功率开关| 2011-03-10 09:15:39 | 评论(0) 摘要:三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电... 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上。 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。

同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。 一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集电极电流应该为﹕ 因此,基极电流最少应为: 上式表出了IC和IB之间的基本关系,式中的β值代表三极管的直流电流增益,对某些三极管而言,其交流β值和直流β值之间,有着甚大的差异。欲使开关闭合,则其V in值必须够高,以送出超过或等于(式1) 式所要求的最低基极电流值。由于基极回路只是一个电阻和基射极接面的串联电路,故Vin可由下式来求解﹕

电子电路课程设计指导word文档

电子技术基础课程设计 (I) (基础训练部分) 张淑琴编撰 于枫校审 吉林大学电子信息工程2007年 9月

第一篇课程设计的基础知识 电子技术基础课程设计包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等教 学环节。本篇介绍课程设计的有关知识。 l-l 电子电路的设计方法 在设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择, 然后对方案中的各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一 起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一、明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性 08、指标、内容及要求,以便明确 系统应完成的任务。 二、方案选择

这一步的工作要求是,把系统要完成的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各 单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完 成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理、可靠、 经济、功能齐全、技术先进。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析;最后设计出一 个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能,清楚表示系统的基 本组成和相互关系。 三、单元电路的设计、参数计算和器件选择 根据系统的指标和功能框图,明确各部分任务,进行各单元电路的设计、参数计算和器 件选择。 1.单元电路设计 单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设

计水平。

每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,与前 后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时,可以模仿成熟的先进的电路,也可以 进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电 路间也要互相配合,注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2.参数计算 (1) 元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求; (2) 元器件的极限参数必须留有足够裕量,一般应大于额定值的 1.5倍; (3) 电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3.器件选择 (1) 阻容元件的选择:电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。不同 1

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院:电子与电气工程学院 年级专业:2015级电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师:高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路,不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用,因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词:电力电子,三相,整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………1 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?3.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.1三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.1.2整流变压器的设计 (2) ?3.1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3.2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3.2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………4 3.2.3 晶闸管的过流保护………………………………………………5 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.1三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………7 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续,通过设计实践,进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识,同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 1.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时,负载两端电压和电流,晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时,负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 3 设计方案 3.1三相全控整流电路设计

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分,电路简单,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联,主要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地,RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流,RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路分离,不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻,当此RV1短路失效时,线绕电阻可起到保险丝的作用,将短路电路断开,压敏电阻属电压钳位型保护器件,其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更安全、耐用,故障率低);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

电脑开关电源原理及电路图

2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源,无论是否开启,其辅助电源就一直在工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的③脚,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零,使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极管截止,从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充 电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使③~④反馈绕组上的感应电

三相检测电路设计指引

电控设计规范三相检测电路设计指引 1.1三相交流电:由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统。 1.2相电压:火线对零线的电压。 1.3线电压:火线与火线间的电压。 2总述 在三相空调室外机上,常用到三相检测电路来检测三相电的相序和缺相,以达到保护压缩机的目的。下面介绍其工作原理及注意事项。 3电路原理 3.1电路原理图 图1 3.2工作原理简介 3.2.1在了解电路工作原理之前,首先简单介绍三相交流电的知识。 所谓三相交流电是指由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统。如图2所示:

图2 其三角函数表示为: 三相交流电有星型(Y)和三角形(Δ)两种接法,如图3所示: a星型接法b三角形接法 图3 星型接法采用三相四线制,有一根公共的零线;线电压是380VAC,相电压是220VAC,因此可以提供380VAC和220VAC电压,适用于三相负载平衡和不平衡的场合。目前市电是采用三相四线制的供电方式,本标准只适用于该接线方式。 三角形接法采用三相三线制,没有公共零线;只能提供380VAC线电压,一般用于三相平衡的场合。有些船舶等环境下使用,本标准不适用于该接线方式。 3.2.2从原理图1可以看到,需检测的电源是采用三相四线制方式,每一相的电压(A、B、C相和零线之间电压,220VAC)通过4007二极管和68K大功率电阻加到PC817光耦上,在正半周期光耦导通,负半周期则光耦截止;由于光耦输出端有上拉电阻,故光耦导通时芯片检测到低电平,光耦截止时芯片检测到高电平。A、B、C三相电的相差是120o,芯片检

电力电子专业技术课程设计任务大全

电力电子技术课程设计任务大全

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《电力电子技术》课程设计任务书(一) 小功率晶闸管整流电路设计 一、设计的技术数据及要求 1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求; 2、电路应具有一定的稳压和保护功能,同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力; 3、触发电路满足要求; 4、电网供电电压:三相380V,电动机负载,工作于电动状态。 直流电机参数: 型号额定功率 (KW) 额定电压 (V) 额定电流 (A) 额定转速 (r/min) 电枢回路电感 (mH) Z3-52 7.5 220 40.8 1500 4.42 二、设计内容及要求 1、方案论证及选择; 2、主电路设计(包括整流变压器电压及容量计算,晶闸管元件选择,电 抗器容量等计算); 3、控制电路设计(触发电路的选择与设计); 4、保护电路设计(包括过流和过压保护等); 5、总结及心得体会; 6、参考文献设计; 7、完成电路原理图1份。 《电力电子技术》课程设计任务书(二) 小功率晶闸管整流电路设计 一、设计的技术数据及要求 1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求; 2、电路应具有一定的稳压和保护功能,同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力; 3、触发电路满足要求。 4、电网供电电压:单相220V,电动机负载,工作于电动状态。 直流电机参数: 型号额定功率 (KW) 额定电压 (V) 额定电流 (A) 额定转速 (r/min) 电枢回路电感 (mH) Z3-52 3 220 17.4 750 17.69

单端正激式开关电源-主电路设计

摘要:电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源,并广泛应用于电子设备中。 本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术,本设计以正激电路为主体,采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流,输出稳压稳频的直流电。 关键词开关电源;正激电路;变压器;脉宽调制; ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific value and stable performance advantages and replace traditional technology of phased manostat, and widely used in electronic equipment. The design of the single straight separate-excited switching power supply is a kind of indirect dc converter technology, this design was adopted for the main circuit, induced by TOPSwitch series of switch power integration chip TOP244Y as the core of the pulse width modulation circuit implementation delivered straight into - - - the voltage output variable flow straight, dc frequency stability. KEY WORDS Switching power supply;Is induced circuit;Transformer;Pulse width modulation 目录 前言 (1) 1. 开关电源的发展及趋势 (2)

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