電力電子課程設計---MC34063升壓DC-DC變換電路

1、電力電子技術課程設計專 業(yè)： 自動化 設計題目： MC34063升壓DC-DC變換電路 班級：自0841學生姓名： 學號： 35 指導教師： 分院院長： 教研室主任： 電氣工程學院一、課程設計任務書 1.課程設計工程升壓DC-DC變換電路設計晶閘管光控電子開關電路設計晶閘管聲控延時控燈電路設計晶閘管線性調(diào)光電路設計雙向晶閘管樓道照明燈控制電路設計2.設計內(nèi)容撰寫方案設計硬件電路制作硬件電路調(diào)試撰寫課程設計報告完成課程設計辯論3.設計要求課程設計工程中的五個題目由學生自選其中一個完成；課程設計工程的硬件電路設計、制作與調(diào)試由學生自行完成；設計結束學生應撰寫課程設計報告一份，完成課程設計辯論；課程

2、設計報告內(nèi)容包括：課程設計題目；設計方案與方案論證；設計方案實現(xiàn)及硬件調(diào)試；課程設計總結。5 課程設計報告的撰寫格式應符合電力電子技術課程設計報告格式要求。4、參考資料1 何希才、毛德柱編著. 新型半導體器件及其應用實例. 北京:電子工業(yè)出版社2 楊幫文編. 新型集成器件實用電路. 北京:電子工業(yè)出版社3 黃繼昌主編. 電子元器件應用手冊. 北京:人民郵電出版社4 曲學基，王增福，曲敬鎧編著. 穩(wěn)定電源電路設計手冊. 北京:電子工業(yè)出版社5.設計進度2021年6月27日至2021年7月8日 時間設計內(nèi)容第1-2天查閱資料，方案比擬、設計與論證，理論分析與計算第3-8天硬件電路制作與調(diào)試第9-1

3、0天書寫報告、辯論6.設計地點新實驗樓 315-檢測實驗室二、評語及成績評分工程評分標準分項總分量化分數(shù)1.系統(tǒng)設計評價具有獨立分析與解決問題的能力，系統(tǒng)框圖繪制能夠滿足課程設計要求，具有一定的創(chuàng)新點1015分；能夠提出系統(tǒng)總體設計方案，但與課程設計要求相去甚遠，經(jīng)指導后能夠修正調(diào)整并滿足課程設計要求59分；能夠提出整體設計方案，但與課程設計要求相去甚遠，經(jīng)指導后仍不能領會設計要求，方案漏洞較多04分。152.硬件電路調(diào)試評價硬件電路元件布局合理，焊接工藝精湛,調(diào)試技巧掌握嫻熟,完成電路設計要求的各項功能2530分；硬件電路元件布局較合理，焊接工藝良好，調(diào)試技巧掌握良好，根本完成電路設計要求的

4、功能1524分；硬件電路元件布局不合理，焊接工藝一般，調(diào)試技巧掌握一般，完成了電路設計要求的局部功能514分；規(guī)定時間內(nèi)無法完成硬件電路調(diào)試任務，需要指導教師屢次介入幫助，電路設計不合理，功能實現(xiàn)困難04分。303.測試驗收評價設計要求的目標指標及驗收測試指標的擬合度給出相應評分。擬合度在90%以上1820分；90%80%間1517分；80%70%間1014分；70%60%間59分；60%40%間14分；40%以下0分。204.課程設計辯論評價自述重點突出，技術要點準確，對設計作品具有很好的掌握，具有很好的應變能力910分；自述重點突出，技術要點準確，對設計作品具有較好的掌握，具有一定的應變能

5、力8分；對設計作品描述清楚，技術要點表達不準確，但沒有明顯的錯誤7分；對設計作品描述清楚，技術要點表達不準確，表達中存在一些錯誤6分；對設計作品描述清楚，技術要點表達不準確，表達中存在錯誤較多05分。105.課程設計報告評價方案論述清楚，專業(yè)術語用詞準確，圖紙繪制標準，報告格式標準1215分；方案論述根本清楚，專業(yè)術語用詞不準確，圖紙繪制草率，報告格式前后不統(tǒng)一611分；方案論述不清楚，圖紙及報告格式錯誤較多05分。156.出勤全勤缺勤次數(shù)10附加評語量化總分成績：指導教師：電力電子技術課程設計報告目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc297627217 第一章

6、課程設計內(nèi)容與要求分析 PAGEREF _Toc297627217 h 1 HYPERLINK l _Toc297627218 設計內(nèi)容 PAGEREF _Toc297627218 h 1 HYPERLINK l _Toc297627219 設計方案 PAGEREF _Toc297627219 h 1 HYPERLINK l _Toc297627220 第二章 方案實現(xiàn)及電器件簡介 PAGEREF _Toc297627220 h 2 HYPERLINK l _Toc297627221 2.1 MC34063 PAGEREF _Toc297627221 h 2 HYPERLINK l _Toc2

7、97627222 2.1.1 MC34063概述 PAGEREF _Toc297627222 h 2 HYPERLINK l _Toc297627223 2.1.2 MC34063升壓原理 PAGEREF _Toc297627223 h 4 HYPERLINK l _Toc297627224 2.1.3 MC34063外圍元件標稱含義及計算公式 PAGEREF _Toc297627224 h 4 HYPERLINK l _Toc297627225 2.2 1N5819 PAGEREF _Toc297627225 h 5 HYPERLINK l _Toc297627226 方案實現(xiàn) PAGERE

8、F _Toc297627226 h 6 HYPERLINK l _Toc297627227 第三章硬件實現(xiàn)及調(diào)試 PAGEREF _Toc297627227 h 7 HYPERLINK l _Toc297627228 硬件實現(xiàn) PAGEREF _Toc297627228 h 7 HYPERLINK l _Toc297627229 工具選擇及測試方法 PAGEREF _Toc297627229 h 8 HYPERLINK l _Toc297627230 第四章 設計總結 PAGEREF _Toc297627230 h 10 HYPERLINK l _Toc297627231 參考文獻 PAGER

9、EF _Toc297627231 h 11第一章課程設計內(nèi)容與要求分析設計內(nèi)容題目MC340563升壓DC-DC變換電路設計2.設計要求1五個題目任選一個，兩人一組自行完成。2) 設計結束學生應撰寫報告一份，完成辯論。3格式應符合要求。1. 設計DC5V輸入，輸出+6V+15V可調(diào)的DC-DC升壓變換電路，電路設計采用MC34063集成電源控制芯片為核心進行設計； 2. 輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：+6V+15V，電流：500mA100mA范圍第二章 方案實現(xiàn)及電器件簡介2.1 MC34063 MC34063概述 它是一單片雙極型線性集成電路，專用于直流-直流變換器控制局部。片內(nèi)包含有溫度補償帶隙基準源

10、、一個占空比周期控制振蕩器、驅(qū)動器和大電流輸出開關，能輸出1.5A 的開關電流。它能使用最少的外接元件構成開關式升壓變換器、降壓式變換器和電源反向器。MC34063主要特性 輸入電壓范圍：2、540V 輸出電壓可調(diào)范圍：12540V 輸出電流可達：15A 工作頻率：最高可達100kHz 低靜態(tài)電流 短路電流限制MC34063引腳圖功能 1腳：開關管T1集電極引出端； 2腳：開關管T1發(fā)射極引出端； 3腳：定時電容ct接線端；調(diào)節(jié)ct可使工作頻率在100100kHz范圍內(nèi)變化； 4腳：電源地； 5腳：電壓比擬器反相輸入端，同時也是輸出電壓取樣端；使用時應外接兩個精度不低于1的精密電阻； 6腳：電

11、源端； 7腳：負載峰值電流Ipk取樣端；6，7腳之間電壓超過300mV時，芯片將啟動內(nèi)部過流保護功能； 8腳：驅(qū)動管T2集電極引出端。引腳如圖2.1，2.2為封裝圖 圖2.1圖2.2 MC34063升壓原理當芯片內(nèi)開關管(T1)導通時，電源經(jīng)取樣電阻Rsc、電感L、MC34063的1腳和2腳接地，此時電感L開始存儲能量，而由Co對負載提供能量。當T1斷開時，電源和電感同時給負載和電容Co提供能量。電感在釋放能量期間，由于其兩端的電動勢極性與電源極性相同，相當于兩個電源串聯(lián)，因而負載上得到的電壓高于電源電壓。開關管導通與關斷的頻率稱為芯片的工作頻率。只要此頻率相對負載的時間常數(shù)足夠高，負載上便可

12、獲得連續(xù)的直流電壓。2.1.3 MC34063外圍元件標稱含義及計算公式Vout(輸出電壓)R1R2 R1，R2 為5腳引出的電阻Ct( 定時電容)：決定內(nèi)部工作頻率。Ct=0.000 004*Ton(工作頻率Ipk=2*Iomax*T/toffRsc( 限流電阻)：決定輸出電流。RscIpkLmin (電感)：Lmin(ViminVces)*Ton/ IpkCo(濾波電容)：決定輸出電壓波紋系數(shù)，CoIo*ton/Vp-p(波紋系數(shù)固定值參數(shù)：ton/toff=(Vo+VfVimin)/(ViminVces Vces=1.0V Vimin:輸入電壓范圍的最小值Vf=1.2V 快速開關二極管正

13、向壓降在實際應用中的注意：1快速開關二極管可以選用1N4148，在要求高效率的場合必須使用1N5819！234063 能承受的電壓，即輸入輸出電壓絕對值之和不能超過40V，否那么不能平安穩(wěn)定的工作，我們選擇1N5819。 1N5819簡介：肖特基二極管1N5819封裝： DO-41正向平均電流：1A反向峰值電壓：40V反向漏電流：1mA正向壓降：正向不重復峰值電流浪涌電流：30A結極間電容 :55PF特點：1高頻、低壓、大電流特性是1N5819 二極管與普通二極管的不同點，它廣泛被應用于開關電源、變頻器、驅(qū)動器等電路，作高頻、低壓、大電流整流，續(xù)流、保護二極管使用。2速度超快開關損耗低，壓降特

14、低電壓損耗低，不過耐壓也低，通常少于60V,適用于低壓(12V1000V)開關電源。4另一個用途是穩(wěn)壓-利用反向特性。所以，耐壓低，而電流又不大的時候，可以考慮用穩(wěn)壓管代替。5反向漏電比擬大一點。但是電容小。速度快。 根據(jù)以上核心器件的參數(shù)計算，我們用CAD應用軟件畫出根本電路原理圖。見下列圖2.1第三章硬件實現(xiàn)及調(diào)試工具選擇及測試方法根據(jù)設計要求我們應選擇5V電壓源1，電流表2，滑動變阻器1，螺絲刀1。具體步驟：1不接負載時，電路輸入端接5V電源，有電流表檢測MC34063 1腳與電源地電壓。緩緩用螺絲刀轉(zhuǎn)動滑阻，是輸出電壓慢慢上升。測試結果：最低4.98V 最高15.75V根本符合設計要求

15、。2接負載時，我們把電流表，滑動變阻器及測試電路串聯(lián)一個回路，用示波器測芯片1腳和電源地波形，在輸出電壓為8V時，輸出電流約為500mA，最高電流可達1A左右。輸出波形見下列圖3.2遇到的問題：在調(diào)試時，當電壓愈來愈高時電路會發(fā)出一種刺耳的聲音，這個是高頻振蕩電流推動電感抖動引起的，調(diào)整一下頻率，使它不要諧振即可。第四章 設計總結通過這一周的課程設計的學習和研究，我對升壓Dc-DC變換電路有了更深的認識，通過網(wǎng)上大量的元件資料，我學到了許多課本以外的知識，對元器件的結構原理，及參數(shù)有了進一步了解。獲益匪淺。從電路圖到硬件的實現(xiàn)，鍛煉了我的動手能力及電路整體的布局規(guī)律，為以后的焊接其他電路打下了根底，不至于拿到電路圖不知從哪下手！在電路測試的時候也學到了很多實用的知識，以及常用的測量手段。在這次課設中，我了解到了幾種實用常見的電路，例如：晶閘管的線性調(diào)光，晶閘管光控電子開關電路設計，晶閘管聲控延時控燈電路設計，晶閘管聲控延時