《開關(guān)電源技術(shù)》實驗指導(dǎo)書

1、開關(guān)電源技術(shù)實驗指導(dǎo)書目 錄實驗一 mos管的測量及驅(qū)動3實驗二 畫pc電源原邊主電路、副邊輸出整流濾波電路及驅(qū)動電路5實驗三 uc3842控制的boost變換器電路的制作6實驗四 畫pc電源emi電路及整流濾波電路的制作9實驗五 高頻變壓器的制作及測試11實驗六 40w反激式開關(guān)電源的制作13 實驗一 mos管的測量及驅(qū)動一、實驗?zāi)康?識別mosfet的極性（源極、漏極、門極）。2學(xué)習(xí)焊接技術(shù)。3. 驗證mosfet導(dǎo)通和不完全導(dǎo)通的條件及特點。4. 學(xué)會用萬用表來測量mosfet是否正常。5. 理解mos管的上升時間和下降時間。二、實驗儀器及材料1直流電源 2. 萬用表 1塊3. 電烙鐵

2、1把 4. 焊錫絲 5器件 fqpf8n60c 1片 47 ohm、47k、20k電阻 各1個 萬能板 1片三、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)mosfet（場效應(yīng)管）的結(jié)構(gòu)。2了解如何用萬用表來測量 mosfet是否正常。 四、實驗內(nèi)容1. 識別mosfet的極性（門極、漏極、源極）。根據(jù)電路圖在萬能板上焊接電路。2. 用萬用表測量漏極和源極是否正常。 （檔位調(diào)到二極管檔位）3. 把直流電源分別調(diào)到 v和v，用萬用表測量直流電源的輸出電壓是否在設(shè)定范圍之類。4. 按電路圖把直流電源分別接在門極、源極和漏極、源極之間。5. 關(guān)斷直流電源20v，接通直流電源12v，把萬用表的檔位調(diào)到二極管的檔位，測量漏極和源極是

3、否導(dǎo)通；關(guān)斷直流電源12v，用萬用表測量漏極和源極是否截止。6. 接通直流電源12v和20v，用萬用表測量a點的電壓；關(guān)斷直流電源12v，用萬用表測量a點的電壓。7. 把直流電源v1 12v調(diào)到零，逐漸增加v1到2v，測量a點電壓和ds之間的電阻；然后，增加v1到5v，測量a點電壓和ds之間的電阻。8. 用uc3842產(chǎn)生方波v1，驅(qū)動mos管，用示波器測量vds及驅(qū)動波形，并測出mos管的上升時間和下降時間。五、記錄實驗數(shù)據(jù)根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果。六、思考題 閱讀fqpf8n60c的英文手冊。掌握mos管的最大直流工作電壓，最大直流電流，工作電流與溫度之間的關(guān)系，以及mos管的其它

4、參數(shù)，如：功率損耗、，結(jié)溫，門極驅(qū)動電壓等等。圖1 mos管的測量電路實驗二 畫pc電源原邊主電路、副邊輸出整流濾波電路及驅(qū)動電路一、實驗?zāi)康?. 熟悉pcb與電路圖之間的關(guān)系；2. 加深鞏固所學(xué)的拓撲結(jié)構(gòu)；3. 學(xué)會測量電路的連接及功率元器件是否正常；4. 學(xué)會如何根據(jù)pcb畫出原理圖。二、實驗儀器及材料1pc電源 1臺2. 萬用表 1塊 三、實驗內(nèi)容以電腦開關(guān)電源為實例，講解開關(guān)電源的組成部分，理解整流濾波器電路、主電路的結(jié)構(gòu)及驅(qū)動電路的組成。先用視頻演示電源的結(jié)構(gòu)及常見故障的排除。識別電路板上的元器件。然后，用萬用表來測量整流濾波器電路、主電路、輸出整流濾波器電路及驅(qū)動電路及根據(jù)pcb線

5、，畫出電路圖。四、記錄實驗結(jié)果根據(jù)測量的結(jié)果，畫出整流濾波電路、主電路拓撲結(jié)構(gòu)及驅(qū)動電路。實驗三 uc3842控制的boost變換器電路的制作一、實驗?zāi)康?掌握pwm控制芯片uc3842的工作原理；2理解pwm輸出與引腳之間的關(guān)系；3 掌握boost變換器的工作原理；3. 理解振蕩頻率與開關(guān)頻率之間的關(guān)系。二、實驗儀器及材料1直流電源 1臺2. 實驗一所做的電路板 1塊 3. 數(shù)字示波器 1臺 4元件清單見附錄三、實驗要求1制作一個boost電路，輸出120v/0.25a，輸入4090vdc，開關(guān)頻率為100khz。 四、實驗內(nèi)容1. 根據(jù)實驗電路圖把元器件焊接在實驗一的電路板上。2. 把直流

6、電源v1加在第7腳和地之間，調(diào)節(jié)電壓到16v，用示波器測量第8腳的電壓，電壓范圍是否在v。3. 用示波器測量第4腳和第6腳的波形，記錄波形和頻率。4. 斷開第3腳，測量第6腳是否有波形輸出。5. 連接第3腳到地，把第2腳短路到地，測量第6腳是否有波形輸出。6去除第3和第2引腳短路到地，把v1加到16v，測量第6腳的波形，輸出100khz的pwm波；把v1降到零，把負載加到輸出端和vin加到輸入端，把v1增加到16v，慢慢增加vin到30v，測量輸出電壓vout，范圍是否在v。7測量電路的性能指標，如輸入調(diào)整率和負載調(diào)整率，輸出電壓的紋波等。五、記錄實驗數(shù)據(jù) 根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果。六

7、、 思考題 pin6輸出 pwm波與comp（pin1）和isense（pin3）引腳之間的關(guān)系？啟動電壓和正常工作電壓之間的差別。 圖2 實驗電路圖仿真波形：圖3 vin=72v時的仿真結(jié)果 圖4 vin=90v時的仿真結(jié)果實驗四 畫pc電源emi電路及整流濾波電路的制作一、實驗?zāi)康?. 了解開關(guān)電源的應(yīng)用；2. 學(xué)習(xí)開關(guān)電源的組成部分；3. 理解emi濾波器的組成結(jié)構(gòu)及作用；4. 加深理解整流濾波電路的工作方式。二、實驗儀器及材料1pc電源 1臺2. 萬用表 1塊3emi+整流濾波pcb板 1塊4元件清單見附件 三、實驗內(nèi)容 1以電腦電源為實例，講解開關(guān)電源的組成部分，理解emi濾波器的組

8、成結(jié)構(gòu)及作用。先用視頻演示電源的結(jié)構(gòu)，識別電路板上的元器件。然后，用萬用表來測量emi濾波電路，畫出電路圖；2根據(jù)pcb板制作emi整流濾波電路，輸入交流110vac，并測試儲能電容上電壓的波形：（1）空載；（2）加20w純電阻負載。四、 emi和整流濾波電路及pcb板圖圖5 emi和整流濾波電路圖a top層和絲印層圖b bottom層圖6 pcb板圖五、記錄實驗結(jié)果 1. 根據(jù)測量的結(jié)果，畫出emi電路圖。2. 網(wǎng)上搜索emi的全稱、emi的作用及emi電路。3記錄示波器測量儲能電容上的波形并進行分析。實驗五 高頻變壓器的制作及測試一、實驗?zāi)康?掌握變壓器的工作原理；2掌握變壓器的繞法；3

9、. 理解變壓器的電路符號與實物之間的對應(yīng)關(guān)系；4掌握變壓器參數(shù)的測試，如原邊電感、漏感和匝比等。二、實驗儀器及材料1lcr電橋 1臺2. eer30磁芯及骨架 1套 3. 數(shù)字示波器 1臺 4信號發(fā)生器 1 臺5 繞線機 1臺6 漆包線 若干三、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)高頻變壓器的工作原理及理論知識。 四、實驗內(nèi)容1. 根據(jù)已知的參數(shù)及變壓器引腳平面分布圖和結(jié)構(gòu)示意圖（如圖7和圖8所示）制作高頻變壓器。2. 用lcr電橋測量變壓器的參數(shù)，如漏感、勵磁電感。3測量不同氣隙時變壓器的勵磁電感，來判斷氣隙與勵磁電感之間的關(guān)系。五、記錄實驗數(shù)據(jù) 根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果。六、 思考題 用lcr電橋或者數(shù)字

10、示波器和信號發(fā)生器來測試變壓器的同名端和異名端。 圖7 變壓器引腳平面分布圖圖8 變壓器引腳示意圖匝數(shù)繞線規(guī)格勵磁電感繞組1（原邊）580.31mm780uh900uh繞組2（副邊）90.35mm兩股并繞繞組3（輔助繞組）120.31mm圖9 變壓器實物圖 實驗六 40w反激式開關(guān)電源的制作一、實驗?zāi)康?. 進一步理解開關(guān)電源的組成結(jié)構(gòu)；2. 掌握反激式開關(guān)電源的工作原理；3. 了解開關(guān)電源的性能指標；4. 學(xué)會調(diào)試電路和測試電路。二、實驗儀器及材料1pcb板及所有的元器件 1套2. 萬用表 1塊3. 變壓器和調(diào)壓器 各1臺 4. 數(shù)字示波器 1臺5. 40w水泥電阻 1個 三、實驗內(nèi)容1.

11、根據(jù)pcb legend圖和pcb板(圖11所示)上標注的元件序號焊接元器件。2. 檢查有源器件的方向是否有錯誤和電解電容的極性是否接對了，用萬用表測量輸入和輸出是否有短路的現(xiàn)象和有源器件是否正常。3. 按圖12所示連接好線，慢慢增加輸入電壓到25vac，測量c6兩端的電壓v。繼續(xù)增加輸入電壓到85vac，led1會亮，測量輸出電壓vout，調(diào)節(jié)vr1，使輸出電壓達到。4. 測量輸入電壓的調(diào)整率：vin=115vac，vin=200vac，負載為40w，測量輸出電壓。5. 測量負載調(diào)整率：在空載和滿載時，輸入電壓為115vac時，測量輸出電壓。6. 測量輸出電壓的紋波（輸入電壓115vac，負載為40w）。7. 測量輸出電壓的啟動波