中國(guó)石油大學(xué)電力電子課程設(shè)計(jì)單端反激式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)

1、MlBBagZggchina Lrvi RSITYOr 卩ElTiROLtlUM電力電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院信息與控制工程學(xué)院題目單端反激式開(kāi)關(guān)電源 2107班級(jí)電氣12-4班學(xué)號(hào)姓名設(shè)計(jì)日期：2015 年7月6日-2015 年7月13日目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。二、課程設(shè)計(jì)的要求錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。三、課程設(shè)計(jì)原理錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。四、參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。五、焊接及調(diào)試輸出結(jié)果錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。六、課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。八、課程設(shè)計(jì)相關(guān)器件資料錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。、課程設(shè)計(jì)的目的 1、熟悉 Power MosFET 的

2、使用；2、熟悉磁性材料、磁性元件及其在電力電子電路中的應(yīng)用；3、增強(qiáng)設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試電力電子電路的能力。二、課程設(shè)計(jì)的要求本課程設(shè)計(jì)要求根據(jù)所提供的元器件設(shè)計(jì)并制作一個(gè)小功率的反擊式開(kāi)關(guān)電源。 電源輸入電壓： 210V電源輸出電壓電流： 7V/1A 電路板：萬(wàn)用板手焊。三、課程設(shè)計(jì)原理 1、引言電力電子技術(shù)有三大應(yīng)用領(lǐng)域：電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)和電源。在各種用電設(shè)備中，電源是 核心部件之一，其性能影響著整臺(tái)設(shè)備的性能。電源可以分為線性電源和開(kāi)關(guān)電源兩大類(lèi)。線性電源是把直流電壓變換為低于輸入的直流電壓， 其工作原理是在輸入與輸出之間串聯(lián) 一個(gè)可變電阻（功率晶體管） ，讓功率晶體管工作在線性模式，用線

3、性器件控制其“阻值”的 大小， 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出， 電路簡(jiǎn)單， 但效率低。 通常用于低于 10W 的電路中。 通常使用的 7805、 7815 等就屬于線性電源。開(kāi)關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)， 在這兩種狀態(tài)中， 加在功率晶體管上的 伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?，所以開(kāi)關(guān)電源具有能耗小、效率高、穩(wěn)壓范圍寬、體積小、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，在通訊設(shè)備、儀器儀表、數(shù) 碼影音、家用電器等電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。反激式功率變換器是開(kāi)關(guān)電源中的一種， 是一種應(yīng)用非常廣泛的開(kāi)關(guān)電源。2、基本反激變換器工作原理下。（1）當(dāng)有基本反激變換器如圖 1 所示。假設(shè)

4、變壓器和其他元件均為理想元器件，穩(wěn)態(tài)工作下?；?反激變換器如圖 1 所示。假設(shè)變壓器和其他元器件均為理想元器件，穩(wěn)態(tài)工作 源開(kāi)關(guān)Q導(dǎo)通時(shí)，變壓器原邊電流增加， 會(huì)產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在副邊產(chǎn)生下正上負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖 2（a）所示，無(wú)源開(kāi)關(guān) VD1因反偏而截止，輸出由電容C向負(fù)載提供能量，而原邊則從電源吸收電能，儲(chǔ)存于磁路中。（2）當(dāng)有源開(kāi)關(guān)Q截止時(shí)，由于變壓器磁路中的磁通不能突變， 所以在原邊會(huì)感應(yīng)出上負(fù)下正的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 而在副邊會(huì)感應(yīng)出上正下負(fù) 的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故 VD1正偏而導(dǎo)通，如圖 2（b）所示，此時(shí)磁路中的存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)到副邊，并 經(jīng)二極管 VD1 向負(fù)載供電，同時(shí)補(bǔ)充

5、濾波電容 C 在前一階段所損失的能量。輸出濾波電容除 了在開(kāi)關(guān) Q 導(dǎo)通時(shí)給負(fù)載提供能量外， 還用來(lái)限制輸出電壓上的開(kāi)關(guān)頻率紋波分量， 使之遠(yuǎn)小 于穩(wěn)態(tài)的直流輸出電壓。VDlA； C =圖1反激變換器的原理圖(a)傀VDl_q(b)原邊電流和副邊電M導(dǎo)通之前，副邊已經(jīng)將磁路的 DCM)，反之，則在副邊還沒(méi)Q又導(dǎo)通，則稱(chēng)變壓器運(yùn)行于連續(xù)電流(DCM)下。當(dāng)變換器工作在 CCM下時(shí),UoMU，Ig Ml，其中 MNp。Ns當(dāng)變換器工作在MU.UgDCM下時(shí),DTk上述關(guān)系仍然成立，只不過(guò)此時(shí)的增益變?yōu)?2LmfsN2(1D)2R圖2反激變換器的兩種工作狀態(tài)反激變換器的工作過(guò)程大致可以看作是原邊儲(chǔ)能

6、和副邊放電兩個(gè)階段。 流在這兩個(gè)階段中分別起到勵(lì)磁電流的作用。如果在下一次 儲(chǔ)能放光，即副邊電流為零，則稱(chēng)變壓器運(yùn)行于斷續(xù)電流模式( 有將磁路的儲(chǔ)能放光，即在副邊電流沒(méi)有變?yōu)榱阒埃?模式(CCM)。通常反激變換器多設(shè)計(jì)為斷續(xù)電流模式 輸出與輸入電壓、電流之間的關(guān)系如下：可以看出，改變開(kāi)關(guān)器件 Q的占空比和變壓器的匝數(shù)比就可以改變輸出電壓。3.反激變換器的吸收電路實(shí)際反激變換器會(huì)有各種寄生參數(shù)的存在，如變壓器的漏感，開(kāi)關(guān)管的源漏極電容。所以 基本反激變換器在實(shí)際應(yīng)用中是不能可靠工作的，其原因是變壓器漏感在開(kāi)關(guān)Q截止時(shí)，沒(méi)有滿意的去磁回路。為了讓反激變換器的工作變得可靠，就得外加一個(gè)漏感的去磁電

7、路，但因漏 感的能量一般很小，所以習(xí)慣上將這種去磁電路稱(chēng)為吸收電路，目的是將開(kāi)關(guān)Q的電壓鉗位到合理的數(shù)值。在220V AC輸入的小功率開(kāi)關(guān)電源中，常用的吸收電路主要有 RCD吸收電路和三繞組吸收電路。其結(jié)構(gòu)如圖 3(a)(b)所示。3VD1圖3吸收電路4. 反激變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)反激式變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。由圖中可以看出，一個(gè)AC輸入DC輸出的反激式變換器主要由如下五部分構(gòu)成：輸入電路、變壓器、控制電路、輸出電路和吸收電路構(gòu) 成。輸入電路主要包括整流和濾波，將輸入的正弦交流電壓變成直流，而輸出電路也是整流和 濾波，是將變壓器副邊輸出的方波電壓?jiǎn)蜗蜉敵?，且減少輸出電壓的紋波。吸收電路如

8、圖 示。所以，反激變換器的關(guān)鍵在于變壓器和控制電路的設(shè)計(jì)。這也是本次課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。圖4反擊變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖交 3EWXe電S供踣5. 反激式變換器的變壓器設(shè)計(jì)思路鐵芯的選擇本來(lái)是變壓器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，因涉及到的內(nèi)容較多， 而本次設(shè)計(jì)的時(shí)間又有限，所以本次設(shè)計(jì)采用的是EE28鐵氧體鐵芯，其相關(guān)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附件一。常用的鐵氧體磁芯的起始磁導(dǎo)率為 23000 , 25 C時(shí)的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bmax 25C 0. 5T，100 C時(shí)的飽和0. 39T 。磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bmax_iooc變壓器的關(guān)鍵數(shù)據(jù)有： 線的粗細(xì)選擇等，由于本課程設(shè)計(jì)的漆包線已確定, 思路。（1）根據(jù)輸入的最高直流電壓和開(kāi)關(guān)管

9、原 /副邊線圈的匝數(shù)比、原邊匝數(shù)、副邊匝數(shù)和氣隙，當(dāng)然還有導(dǎo) 所以下面主要介紹變壓器關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)Q的耐壓確定原/副邊的匝數(shù)比由圖2可以看出，開(kāi)關(guān)管 Q 兩端所承受的最高的關(guān)斷電壓應(yīng)為：Uq Ug ep UgNp(Uo1)，其中Uo1是考慮了整流二極管的導(dǎo)通壓降，如Ns果考慮到漏感引起的0.3jg的電壓尖峰，則開(kāi)關(guān)管兩端所承受的最高的關(guān)斷電壓為：Uq 1.3UgNp1)-(UoNs'般來(lái)說(shuō),開(kāi)關(guān)管的極限耐壓需要在這個(gè)基礎(chǔ)上仍留下至少30%的裕量。假定開(kāi)關(guān)管的耐則 uq 1.3Uq1.3 (1.3Ug 黠Ns為UQ1)2NpNsTon Tr0.8TNp(Ug 1)10n N(Uo 1)T

10、rInN嚴(yán) 1) 0.3T(Ug1)罟(Uo1)DnaxN世 1) 0.3(Ug1)Np (Uo1)Nsuq 1.32Ug1.3Uo_17。這就求出了匝比的上限值，匝比只能比這個(gè)值小，不能比其大。在這個(gè)值的基礎(chǔ)上選擇一個(gè)匝比。就可以求出最大占空比，即最大導(dǎo)通時(shí)間。為保證電路工作于 DCM模式，磁路儲(chǔ)能和放電的總時(shí)間應(yīng)控制在以內(nèi)，所以(2)原邊匝數(shù)的計(jì)算根據(jù)磁芯，得到有效的導(dǎo)磁截面積和。電壓沖量等于磁路中磁鏈的變化量,Ae，則原邊的匝數(shù)應(yīng)保證在最大占空比時(shí)磁路仍不飽UgDJNpBmaA，所以，NpUgDmaXT匝，真正的原邊匝數(shù)必須比這個(gè)值大,(3)副邊匝數(shù)的計(jì)算才可能讓磁路不飽和。通常取Bma

11、xAe2倍的上述計(jì)算值。根據(jù)上面兩步的結(jié)果，同理很容易求出副邊匝數(shù)。(4)氣隙長(zhǎng)度的計(jì)算在計(jì)算氣隙長(zhǎng)度之前，首先應(yīng)計(jì)算原邊的電感值。假設(shè)變換器的輸出功率為 fo，效率為，則有如下關(guān)系成立:1 L I 2 Fot2 LpI Sp'其物理意義是，一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)原邊從電源吸收并存儲(chǔ)的能量恰好等于系統(tǒng)的輸出和損失 的能量。2PTI Sp輸入功率：P/則原邊的峰值電流SplaUglUgDT1 Sp2巳ugD0.8 210 0.250.4286A, 代入上式中即可求出初級(jí)電感。LpNpAN；NPRmpRmFeRmolFeAeFeRmpIg0Ae汕Ig)其中A為電感系數(shù), 把磁路畫(huà)出來(lái)，Rmp為磁阻

12、。 可以求出氣隙長(zhǎng)度。如圖5所示。lgoAel FeoAel Fe繞組6控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)反激式變換器的控制芯片主要有TOP Switch系列芯片、UC384X系列芯片等，其中，應(yīng)用比較多的是UC384X系列芯片，屬于高性能固定頻率電流模式集成控制器，該集成芯片的特點(diǎn)是，具有振蕩器，溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?，高增益誤差放大器、電流比較器和大電流圖騰柱輸出，可 直接驅(qū)動(dòng)功率 MOSFET并能把占空比限制在 50%內(nèi)。其控制對(duì)象是控制流過(guò)功率開(kāi)關(guān)管的峰 值電流。UC3845的控制原理示意圖如圖 6所示，它主要由以下四部分構(gòu)成。振蕩器：振蕩器頻率由定時(shí)元件RT和Ct決定(f 1.8/ RG)，振蕩器輸出固定頻率 的

13、脈沖信號(hào)，注意：由于 UC3845會(huì)每隔一個(gè)時(shí)鐘周期關(guān)閉一次輸出，所以振蕩頻率是開(kāi)關(guān)頻 率的2倍。開(kāi)關(guān)頻率通常取 50KHz100KHz左右。電壓誤差放大器：誤差放大器的作用是放大參考電壓與反饋電壓的差，其輸出電壓經(jīng)兩個(gè)二極管并經(jīng)電阻分壓后作為電流參考。在輸入與輸出隔離的開(kāi)關(guān)電源中，為減少誤差，通常采 用外置電壓環(huán)，即將UC3845內(nèi)部的誤差放大器旁路掉，由外部電壓環(huán)的輸出通過(guò)補(bǔ)償輸入引 腳決定電流參考。在后面給出的電壓反饋電路設(shè)計(jì)中會(huì)有更詳細(xì)的說(shuō)明。電流比較器：電流比較器的門(mén)檻值 Verror由誤差放大器的輸出給定，當(dāng)電壓誤差放大器顯 示輸出電壓太低時(shí)，電流門(mén)檻值就增大，使輸出到負(fù)載的能量增

14、加。反之也一樣。觸發(fā)器&鎖存器脈寬調(diào)制：一方面，由振蕩器輸出的固定頻率的脈沖信號(hào)給鎖存器置位，開(kāi)關(guān) 管導(dǎo)通，電流I SW線性增加，當(dāng)電流檢測(cè)電阻Rs上的電壓達(dá)到電流比較器門(mén)檻值 Verror時(shí)，電 流比較器輸出高電平， 給鎖存器復(fù)位，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，電流比較器的輸出恢復(fù)低電平；另一方面，振蕩器輸出的脈沖信號(hào)同時(shí)輸入觸發(fā)器，使UC3845每隔一個(gè)時(shí)鐘周期關(guān)閉一次輸出，這是2倍。電流比較器實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的逐周限制，屬于UC3845能把占空比限制在 50%內(nèi)的原因，并決定了振蕩頻率是開(kāi)關(guān)頻率的Rt電流型控制的優(yōu)點(diǎn)是本身具有過(guò)流保護(hù)功能， 種恒功率過(guò)載保護(hù)方法，即維持供給負(fù)載的恒功率。UC3845AA

15、 二角?KiR1也導(dǎo)通C號(hào)njk111LA1Rt>H>zzzpv S lb疑賽氏 観存雄脈Q寬調(diào)嗣R抵樓K動(dòng)轍附，電沮I- t-n:1 2 也 *.VlnUH電總事卜愷卷人R_LIIILU盡丄U;匚刁丁只丄德遽R.圖6 UC3845控制原理示意圖7. UC3845的主要外圍電路設(shè)計(jì)(1)供電UC3845啟動(dòng)時(shí)，變壓器T不工作，電容Ca2上電壓為0, DI關(guān)斷。Ug通過(guò)電阻R1給電 容q充電，當(dāng)UC3845的7腳電源電壓Cc的電壓達(dá)到后，UC3845開(kāi)始工作。此后變壓器工作， 輔助繞組開(kāi)始輸出電壓(12V)為芯片供電。輔助繞組按輸出繞組進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。UC3845的啟動(dòng)電流只需1mA，

16、因而限流電阻R1只需滿足給芯片提供1mA的啟動(dòng)電流。 芯片正常工作后需要的功率由變壓器T的輔助繞組提供。注意考慮R1的功率，若超過(guò)1/4W可采用多個(gè)1/4W電阻并聯(lián)來(lái)組成 Rd即可。VCC%：7 TUC3845圖7 UC3845供電電路Ug - 12/Rai1mARaiUg - 12/1mA(2)電流檢測(cè)接在功率MOSFET源極上的電流檢測(cè)電阻大概值為aVs max 0. 7V? Rss II'pk' pk在測(cè)試時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)在最小輸入電壓下，電源無(wú)法提供滿載功率，就需要減小該電阻值。(3)電壓反饋控制電壓反饋環(huán)節(jié)要與輸入電壓和控制IC隔離，常用光隔離器進(jìn)行隔離。光耦的 CTR

17、(電流傳 送比,I out / I in )會(huì)隨溫度而漂移，為了減小光隔離器漂移的影響，要把誤差放大器放在光然后相應(yīng)地去調(diào)整電偶的輸入側(cè)，誤差放大器可以檢測(cè)到光耦的漂移引起的其輸出端的偏移, 流，這個(gè)誤差放大器可以用 TL431。下圖給出了電壓反饋的拓?fù)?。UC沁劇.-! i 5 ！z立誤差放大器2占廿VrefS補(bǔ)償元件輸入地光囁離T '輸出地隔離電壓反饋電路設(shè)計(jì)時(shí)把UC3845內(nèi)部的誤差放大器旁路掉，這就意味著光耦要能驅(qū)動(dòng)原來(lái)由這個(gè)誤差放IC+的電壓+3*1V）。假大器所驅(qū)動(dòng)的同樣的電路。R保證PC817二極管的工作電流通過(guò)光耦耦合，不會(huì)影響控制內(nèi)部的1mA的上拉電流源，當(dāng)要全額輸出脈

18、寬時(shí)，這引腳上仍可以得到 定檢測(cè)的值是1mA/V，這樣R的值為C 5. 0/ R1 1k5nAPC817的CTR在間，取低限，要求流過(guò)二極管的最大電流I fmax1nA 5 mA l 八 7. 5mA0.8Uo - Uf - U kaminR2所以7. 5同時(shí)發(fā)光二極管允許流過(guò)的最大電流為 50mA左右，所以r-)Uo - Uf - Samin代250,Ulamin為T(mén)L431正常工其中Uf為PC817二極管的正向壓降，由技術(shù)手冊(cè)知，其典型值是作的最低電壓，UUmin2. 5/。PC817二極管正向電流我們通過(guò)PC817的VCe與I f的關(guān)系曲線（如圖9所示）可以正確確定I f。從圖9可以看出

19、，當(dāng)P C817二極管正向電流If在3mA左右時(shí)，三極管的集射電流 I巾在 4mA左右變化，而且集射電壓 Uce在很寬的范圍內(nèi)線性變化。 符合UC3845的控制要求。因此 可以確定選P C817二極管正向電流If為3mA。TL431的陰極電壓 Uka在36V變化時(shí)，陰極電作，又能提供一部分死負(fù)載（或者說(shuō)是充當(dāng)一部分假負(fù)載） 電流，從而使TL431處于一種正常的工作狀態(tài)。流I ka可以在1mA150mA內(nèi)大范圍變化，一般選 I ka =20mA即可，既可以使 TL431穩(wěn)定工 。R的目的就是為了能夠提供死區(qū)由前所述，PC817的I fUr21 f R2則可以確定艮上的壓降Ur3Ur2Uf，又知流

20、過(guò)艮的電流1 R3 1 ka - 1 f，2*圖9 P C817特性曲線取 3mA,先取 民的值，則其上的壓降為因此Rj的值可以計(jì)算出來(lái):R3UR3 / 1 R3TL431的參考輸入端電流參考值為2 A，為了避免此端電流影響分壓比和避免噪聲的影響,通常取流過(guò)電阻&的電流為參考輸入端電流的 100倍以上，所以得 R的取值范圍:Uref民 2OO a2. 5/200 A12. 5k ? ?在該范圍內(nèi)給 R取值。在此取艮1*根據(jù) R、艮、Uo、UrefRs(Uo - Uref ) FUref的關(guān)系，得到：10 103(7 2.5) 18k ，取阻值范圍為050k 的電位器2.5來(lái)代替，便于調(diào)

21、節(jié)。四、參數(shù)計(jì)算1變壓器參數(shù)(1)根據(jù)輸入的最高直流電壓和開(kāi)關(guān)管Q勺耐壓確定原/副邊的匝數(shù)比由于采用二極管整流，在整流輸出端有較大的電解電容濾波，輸出電壓具有紋波小的特點(diǎn),近似于直流，ug 1.2Un 1.2 21V 252/,nS由已知Uq600/ ,U；1.32Ug1.3(Uo1)2600 - 1.3252“ r 16. 7 ，1.3 (71)取世Ns糾1)15。0. 8DmaxN(Ug1)子(U。1)Ns(2)原邊匝數(shù)的計(jì)算15 (71) 0.8(2521)15 (71)0.25Np根據(jù)磁芯，得到有效的導(dǎo)磁截面積電壓沖量UgDmaTBmaA等于磁路中磁Ae，則原邊的匝數(shù)應(yīng)保證在最大占空比

22、時(shí)磁路仍不飽化量，UgDmaTNp BmaA，所以，鏈的變190 00. 4580. 910 62100. 2519匝，真正的原邊匝數(shù)必須比這個(gè)值大,才可能讓磁路不飽和。通常取 2倍的上述計(jì)算值。(3)副邊匝數(shù)的計(jì)算因此取 Np45匝根據(jù)上面兩步的結(jié)果，很容易求出副邊匝數(shù)。根據(jù)叫 15和Np45匝Ns可以求得Ns 3匝(4)輔助繞組匝數(shù)的計(jì)算NfUq1.32Ug1.3(Uo_iy600 - 1. 322521. 3 _(12 _1)10.3，取 NNfDmax0. 8Np(Ug 1)8 (12 1) 0.8(294_1 _8(12_150. 23UgDmaTBmaXAe190一匹17. 6，依

23、然可取0. 4580. 910 62100. 23Np45匝。從而輔助繞組的匝數(shù)N f 6匝(5)氣隙長(zhǎng)度的計(jì)算原邊的峰值電流:2POUD初級(jí)電感：I Sp0.82520.250. 27I2P0TI 21 Sp氣隙的長(zhǎng)度：0AeAL2 7丄0. 80.2722. 710 3H ,Ig1 Fe0AeLp/ Npl Fe10-780.9 10"62.710 3 / 45251.410323007.6210"5m2、UC3845的主要外圍電路參數(shù)(1)供電1mARa1Ra112VUg1mA240k因此取Ra1=127k的功率電阻(2)電流檢測(cè)(采用兩個(gè)47 k 和一個(gè)33 k 的

24、功率電阻串聯(lián))接在功率MOSFET源極上的電流檢測(cè)電阻大概值為0. 7VI pkVs _ maxI pk1.63(3) 電壓反饋控制1kPC817的 CTR在 間，取低限，要求流過(guò)二極管的最大電流I fmax1mA 5mA 7.5mA0.8Uo - Uf - U kamin7 - 1. 2 - 2. 5R2所以同時(shí)發(fā)光二極管允許流過(guò)的最大電流為RUo - Uf - Ukamin所以其中Uf為PC817二極管的正向壓降，由技術(shù)手冊(cè)知，其典型值是，LUmin為T(mén)L431正常工7. 5507. 550mA左右,7 - 1.2 - 2.54405010'386作的最低電壓，LUmin 2 5/

25、。通過(guò)查閱器件表后選擇&400由前所述，PC817的I f取3mA先取 民的值為400 Q,則其上的壓降為UR21 fR2310-3400/1.2/。則可以確定Rs上的壓降：Ur3Ur2U1.41.22.4V,又知流過(guò)R3的電流：1 R31 ka - 1 f20mA3mA17mA141因此R的值可以計(jì)算出來(lái)：R3Ur3 / I R32.4/17mATL431的參考輸入端電流參考值為2 A,為了避免此端電流影響分壓比和避免噪聲的影響,通常取流過(guò)電阻 民的電流為參考輸入端電流的100倍以上，所以得 民的取值范圍:上-竺12.5k ? ?200 A 200 A在該范圍內(nèi)給 民取值。在此取Ro

26、10k根據(jù)R5、R6、Uo、Uref的關(guān)系，得到:R10103Rs(Uo-Uref) 氏 (72. 5) 18k ，取阻值范圍為050k的電Uref2 5位器來(lái)代替，便于調(diào)節(jié)。五、焊接及調(diào)試輸出結(jié)果布線圖tJ2 t-：l_i-r-nr»J¥01111p - Illi.L1- rJ,>*L#»s*壬,s_ iI1 .1性 J i 14 a5n1 ' 1.QqT- H-y 1 1 « * <-.* I*- - * * 卜 齊*卷i11 - - Id 歸Hcr«4±- 04DJAii;: 1cT;1 - - -1.p&#

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28、JL .*r 06400 »f<T*>. fQ&* lj >:；;：2°Q詈云哉石6茁亦R5SS品S?詣亠生9OJ JQOprQocoTSoSooSoddSXSotSooS i ; 1 c口 a k OD)知 4 «4 整onoobdooooooooe.00*0000 .oQioooooeoo自dooooaiooooaoa- *'*|ooioooo*olooi oooooooo»QoooI*,»0OOlDOfO OOf 00000000口4口0 口 ooolhp O4jg/D* y OOQO I bOOOdOB

29、QdO y GOOOQOOOOD8二L jr JqQoooooopQoo POOOOQOOOOO口aaoog*o3 . ACldOOJh* -尸 OOOfOOOOODOOOOOOOOQ 0*00800000000 ooooaoo環(huán) bOOOOOOOZ OOO0OOOGOO OQ40 00OQbfoeooootv OQj I 魁札0 Q a”F， *%flDOodoa<aooQoo Vi * OQQOOSVOODOOa _QOO口口口 n n u oooDoetoa J O J電JOO J jDoof ie尸亠SROesoo,)0 no0000 4.fr/!j J OQOO r*00000

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32、187;OOOOGOO DDOQOOV； ra IOO'OOOOODM $waO9< O * ? QOODO* L » oQ*oa 爲(wèi) *. -0 3" loooonr電路原理圖 1 -iOl1H10W古 IWg?嚴(yán)0 ca>4.rui 豐yDIOiHJUorjiHJOoriCl口 4豐仙Hf1HUDJ與朝：3方CCc* 1川倔Vl?ifl'5* HiO'11C331M cxri軟件仿真結(jié)果F130MA2?nWm-1DIKflC7羋C-WIpFD3訂IF«F¥MJ Qill '(kFlaCinAllIhflR&

33、#163;占dHDP«3«1 iH?iLiilACD 't4Hhar>ipFC9T卜A咖ForIKDOrCjIT1HA IQKQUJ I細(xì)“El«Pb 'iNJlHMultimeler-XMM2n wavI D"HM-gMi33 口DFMihjuajEc«彳：4qjFMdltjmelerXMlUll7 003 7I dEs«ft)HkCIlkO右BMC1六、課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題此次試驗(yàn)我們的成功之路較為曲折， 直到最后一天我們才成功完成電路的調(diào)試，主要問(wèn)題如下：?jiǎn)栴}一：進(jìn)行 Multisim 仿真過(guò)程中， 在 M

34、ultisim 元件庫(kù)中找不到課程設(shè)計(jì)所給的元器件。解決方法： 上網(wǎng)查找一些能夠代替已知元件庫(kù)中有關(guān)的器件，通過(guò)查找資料后采用1N4007代替FR107和FR307,采用TLP521-1代替PC817。但是由于1N4007不是快恢復(fù)二極管,所以并不具有快恢復(fù)特性，而且P C817是線性光耦，用TLP 521-1代替會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。由于器件誤差的原因，仿真時(shí)會(huì)先輸出18V左右的電壓，然后逐漸減小到7V，即我們?cè)O(shè)計(jì)所要求的電壓。問(wèn)題二： 變壓器的繞制及原副邊匝數(shù)比。解決方法： 由于變壓器的原副邊匝數(shù)比需要自己估算， 所以我們多次求值， 帶入模擬電路進(jìn)行仿真，最終確定匝數(shù)比為45:3:6。Ra1支

35、路給輔助繞問(wèn)題三： 剛開(kāi)始調(diào)試時(shí)，穩(wěn)壓管在之間跳動(dòng)，達(dá)不到，無(wú)法滿足芯片供電要求。解決方法： 通過(guò)對(duì)電路的分析，我們猜測(cè)此時(shí)只有原邊整流電壓通過(guò)組的電容充電，使穩(wěn)壓管的電壓近似穩(wěn)壓在8V，原邊電路可能在整流之后有錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)我們對(duì)線路的檢查，發(fā)現(xiàn)原邊的電阻、 電容、二極管的串并聯(lián)支路焊接時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，改正之后穩(wěn)壓管可以提供芯片正常供電電壓12V。問(wèn)題四： 帶載能力弱，增大負(fù)載時(shí)燒壞了熔斷器。解決方法： 開(kāi)始時(shí)， 我們懷疑是瞬時(shí)電流過(guò)大， 這個(gè)問(wèn)題不只是在我們組出現(xiàn)， 由于好幾個(gè)組都有這個(gè)問(wèn)題，我們通過(guò)討論，將與芯片3管腳相連的電容由 103改為471，問(wèn)題得到?jīng)]有足夠的余量，了解決。后來(lái)詢問(wèn)老師， 老師說(shuō)可能也是由于我們電路的參數(shù)取得太邊緣， 導(dǎo)致外加負(fù)載對(duì)電路產(chǎn)生很大的干擾。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)Multisim此次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程比較曲折， 但是最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 我們先進(jìn)行了相關(guān)理論計(jì)算并且進(jìn)行合理的布線，避免跳線，同時(shí)查找有關(guān)資料進(jìn)行仿真，然后進(jìn)行了變壓器的繞制，電路板的焊接與調(diào)試，最終完成 210/7V 單端反激式開(kāi)關(guān)電源，單路輸出7V并能帶1A的負(fù)載。而且可以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)功能。在調(diào)試前期由于初期沒(méi)發(fā)現(xiàn)焊接錯(cuò)誤， 前期調(diào)試花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間