DLDZ-DLDZ02電力電子技術(shù)與自動控制實訓(xùn)系統(tǒng)

DLDZ-DLDZ02電力電子技術(shù)與自動控制實訓(xùn)系統(tǒng)

技術(shù)文件

圖片僅供參考,以實際配置為準(zhǔn)

一、設(shè)備概述

實訓(xùn)型電力電子系統(tǒng)是在《電力電子技術(shù)》理論學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生實訓(xùn)的系統(tǒng)。通過

實訓(xùn)，學(xué)生不僅加深鞏固理論知識的理解和認(rèn)知，還能掌握電力電子電路的設(shè)計原理、電

路板的設(shè)計、電路模塊（產(chǎn)品）手工生產(chǎn)技能、產(chǎn)品的裝配工藝和流程。通過實訓(xùn)，學(xué)生

不僅掌握了理論知識，更重要的是掌握了產(chǎn)品的設(shè)計知識和能力、產(chǎn)品的生產(chǎn)技能和裝配

工藝，熟練掌握實驗儀器，實現(xiàn)學(xué)生從學(xué)校到工廠的對接。

實訓(xùn)型電力電子系統(tǒng)是模塊化設(shè)計的，每個模塊都能實現(xiàn)相對獨立的功能。所有的模

塊組成了電力電子系統(tǒng)實驗。模塊即是獨立的，又是系統(tǒng)的。每個模塊大概由以下幾部分

組成：電源、功能電路、輸出或顯示、測試輸出點、亞克力防護(hù)外殼等。亞克力外殼不僅

電氣絕緣性好，而且學(xué)生從各個角度觀察認(rèn)知元器件，觀察實驗現(xiàn)象。

本實訓(xùn)系統(tǒng)中的每個模塊都有詳細(xì)的原理圖、配料清單、生產(chǎn)安裝工藝指導(dǎo)手冊和實

訓(xùn)技能指導(dǎo)手冊，生產(chǎn)安裝工藝指導(dǎo)手冊介紹生產(chǎn)加工的技術(shù)工藝及其要求和生產(chǎn)的工藝

流程。實訓(xùn)技能指導(dǎo)手冊詳細(xì)介紹了電路原理、電路中參數(shù)的測試及其故障的排除方法等。

二、實訓(xùn)模塊結(jié)構(gòu)組成及功能

本實訓(xùn)系統(tǒng)包括16個功能相對獨立的模塊：

1.DLDZ-01DC5V反激開關(guān)電源實訓(xùn)模塊；

2.DLDZ-02單片集成反激式開關(guān)電源實訓(xùn)模塊；

3.DLDZ-03正激式開關(guān)電源實驗?zāi)K；

4.DLDZ-04精密恒流開關(guān)電源實訓(xùn)模塊；

5.DLDZ-05移相觸發(fā)實訓(xùn)模塊；

6.DLDZ-06正弦波觸發(fā)實訓(xùn)模塊；

7.DLDZ-07半控單相交流調(diào)壓觸發(fā)實訓(xùn)模塊；

8.DLDZ-08全控單相整流觸發(fā)實訓(xùn)模塊；

9.DLDZ-09單相可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊I;

10.DLDZ-10單相可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊H;

11.DLDZ-11雙向可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊I；

12.DLDZ-12雙向可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊H;

13.DLDZ-13新器件特性實訓(xùn)模塊；

14.DLDZ-14直流斬波實訓(xùn)模塊I；

15.DLDZ-15直流斬波實訓(xùn)模塊II；

16.DLDZ-16逆變實驗?zāi)K。

每個實訓(xùn)模塊包含成品模塊一個和該成品模塊所需全部散件一套，調(diào)節(jié)旋鈕安裝在正

面，測試/輸出端子設(shè)置在右側(cè)，方便調(diào)試和觀察。根據(jù)實驗的要求可以擴(kuò)展模塊，做更多

的實訓(xùn)項目。

所有的器件沒有突出到殼體（亞克力防護(hù)殼體）外面，模塊安全，便于存放。模塊組

裝調(diào)試完成后，是一個具有一定功能的產(chǎn)品，可以作為學(xué)生的設(shè)計作品進(jìn)行展示和學(xué)生自

己收藏。

三、系統(tǒng)模塊配置清單

序號名稱型號數(shù)量備注

1DC5V反激開關(guān)電源實訓(xùn)模塊DLDZ-011

2單片集成反激式開關(guān)電源實訓(xùn)模塊DLDZ-021

3正激式開關(guān)電源實驗?zāi)KDLDZ-031

4精密恒流開關(guān)電源實訓(xùn)模塊DLDZ-041

5移相觸發(fā)實訓(xùn)模塊DLDZ-051

6正弦波觸發(fā)實訓(xùn)模塊DLDZ-061

7半控單相交流調(diào)壓觸發(fā)實訓(xùn)模塊DLDZ-071

8全控單相整流觸發(fā)實訓(xùn)模塊DLDZ-081

9單相可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊IDLDZ-091

10單相可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊IIDLDZ-101

11雙向可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊IDLDZ-111

12雙向可控硅觸發(fā)實訓(xùn)模塊nDLDZ-121

13新器件特性實訓(xùn)模塊DLDZ-131

14直麗波實訓(xùn)模塊IDLDZ-141

15直流斬波實訓(xùn)模塊nDLDZ-151

16逆變實驗?zāi)KDLDZ-161

四、各實訓(xùn)模塊特點與技術(shù)參數(shù)

模塊一：DC5V反激開關(guān)電源實訓(xùn)模塊

型號:DLDZ-01

1.實訓(xùn)教學(xué)目的和任務(wù)

【實訓(xùn)目的】：

（1）開關(guān)電源產(chǎn)品中主要零部件的識別實訓(xùn)；

（2）加深和鞏固反激變換器的工作原理；

（3）掌握電流模式PWM控制芯片-UC3842的應(yīng)用;

（4）加深理解磁性元件一變壓器的參數(shù)和設(shè)計過程；

（5）開關(guān)電源的加工焊接工藝，了解工業(yè)產(chǎn)品的組裝工藝；

（6）開關(guān)電源的具體調(diào)試和電源性能指標(biāo)的測試實訓(xùn)（含波形觀察、參數(shù)實測）；

（7）學(xué)會分析電路故障的原因并排除。

（8）實訓(xùn)電路拓展:調(diào)整本開關(guān)電源電路中部分元件的參數(shù)，嘗試改成其他等級的電壓

的開關(guān)電源，或多路輸出的電源。

【實訓(xùn)任務(wù)】：培養(yǎng)學(xué)生分析電路、調(diào)試電路和測試開關(guān)電源性能指標(biāo)的能力。

2.實訓(xùn)實驗設(shè)備

（1）PCB板及所有的元器件1套

（2）雙蹤示波器（至少60M）

（3）數(shù)字LCR電橋

（4）變壓器和調(diào)壓器

（5）萬用表

（6）滑動變阻器

（7）電子常用工具

3.實訓(xùn)要求

電源裝置是電力電子技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。其中高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源由于

具有效率高，體積小和重量輕等突出優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的控制電路可

分為電壓控制型和電流控制型。前者是一個單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，后者是一個電壓、電

流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，電流控制型較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點。

本實訓(xùn)模塊采用電流控制型PWM芯片UC3842,開關(guān)頻率65KHz,制作反激變換器

電路。根據(jù)開關(guān)電源變壓器設(shè)計規(guī)則，學(xué)生自行設(shè)計并繞制功率高頻功率變壓器，并進(jìn)行

變壓器參數(shù)測試。本實訓(xùn)模塊輸入電壓90VAC-AC264VAe/50Hz±lHz輸出額定電流4A。

當(dāng)電壓或負(fù)載發(fā)生變化是，輸出電壓為5V±2%V。電源調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率為±0.2%,實

訓(xùn)測量需要測試。

學(xué)生進(jìn)行分析電路時，注意壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、防雷設(shè)計、短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過

流保護(hù)。

4.設(shè)計原理圖

5.原理說明講解

主要的功能模塊包括：啟動電路、過流過壓欠壓保護(hù)電路、反饋電路、整流電路。

交流電由CX1,RA+RB,LF1進(jìn)行低通濾波，用于抑制共態(tài)噪聲干擾。濾波后的交流電

壓經(jīng)DI~D4橋式整流以及電解電容C1濾波后變成400V的脈動直流電壓此電壓經(jīng)R1A

降壓后給C2充電，當(dāng)C2的電壓達(dá)到UC3842的啟動電壓門檻值時，UC3842開始工作

并提供驅(qū)動脈沖，由腳6輸出推動開關(guān)管工作。隨著UC3842的啟動，R1A的工作也就

基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給反饋繞組TLB,由反饋繞組TLB產(chǎn)生電壓給UC3842供電。由

于輸入電壓超過了UC3842的工作，為了避免意外，用D7穩(wěn)壓管限定UC3842的輸入電

壓，否則將出現(xiàn)UC3842被損壞的情況。

當(dāng)該腳的電壓超過正常值0.3V達(dá)到IV（即電流超過1.5A）時，UC3842的PWM比

較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出。這時，UC3842的腳6無輸出，MOS

管Q1截止，從而保護(hù)了電路。如果供電電壓發(fā)生過壓（在265V以上），UC3842無法調(diào)

節(jié)占空比，變壓器的初級繞組電壓大大提高，UC3842的腳7供電電壓也急劇上升，其腳

2的電壓也上升，關(guān)閉輸出。如果電網(wǎng)的電壓低于85V,UC3842的腳1電壓也下降，當(dāng)

下降IV（正常值是3.4V）以下時，PWM比較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉

輸出。因此，此電路具有短路過流、過壓、欠壓三重保護(hù)。

反饋電路采用精密穩(wěn)壓源和線性光耦利用可調(diào)式精密穩(wěn)壓器構(gòu)

TL431PC817OTL43I

成誤差電壓放大器，再通過線性光耦對輸出進(jìn)行精確的調(diào)整

電源輸入端加電容C8,以濾除此噪聲干擾，輸出端采用n的方式型濾波。采用快速

恢復(fù)二極管DR整流?；镓祲骸⒐牡?、大電流的特點，有利于提高電源的效率，其反

向恢復(fù)時間短，有利于減少高頻噪聲。

6.配置清單

序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量單位

1插裝整流橋KBP2101個

2插裝CBB電容222/2kV4個

3插裝CBB電容104/275V3個

4插裝CBB電容104/100V2個

5插裝CBB電容102/lkV1個

6插裝CBB電容473/100V1個

7插裝CBB電容682/100V1個

8插裝CBB電容103/2kV1個

9插裝CBB電容103/100V3個

10插裝CBB電容102/100V1個

11插裝接插件CN5.08-3P1個

12插裝接插件CN5.08-2P1個

13插裝肖特基二極管MBR1545CTG1個

14散熱片YA351個

15插裝快恢復(fù)二極管1N40074個

16插裝發(fā)光二極管①3，綠色1個

17插裝二極管1N41482個

18插裝穩(wěn)壓二極管1N4747A1個

19插裝穩(wěn)壓二極管1N4744A1個

20插裝穩(wěn)壓二極管1N4729A1個

21插裝鋁電解電容150|JF/400V2個

22插裝鋁電解電容220"/50V1個

23插裝鋁電解電容2200pF/25V1個

24插裝鋁電解電容470"/25V1個

25插裝鋁電解電容4.7"/50V1個

26玻璃管保險250V1A1個

27金屬片座2個

28插裝光耦PC8172個

29集成電路座DIP42個

30立式插裝期莫電感UU9.81個

31立式圓環(huán)差模電感35|JH/4A1個

32插裝場效應(yīng)管IRF8401個

33散熱片YA351個

34插裝精密穩(wěn)壓源TL431CLP1個

35插裝三極管2N39041個

36插裝壓敏電阻05D471K1個

37插裝熱敏電阻NTC5D-91個

38插裝電阻RJ-2OOQ-1%-1W2個

39插裝電阻RJ-100kQ-l%-2W2個

40插裝電阻RJ-2kQ-l%-l/4W3個

41插裝電阻RJ-10Q-l%-2W5個

42插裝電阻RJ-1.2kQ-l%-l/4W1個

43插裝電阻RJ-lkfi-l%-l/4W2個

44插裝電阻RJ-10kQ-l%-l/4W3個

45插裝電阻RJ-3.9kQ-l%-l/4W1個

46插裝電阻RJ-24Q-1%-1W1個

47插裝電阻RJ-1Q-1%-1W1個

48插裝電阻RJ-2.2kQ-l%-l/4W1個

49電位器WXD3-13-10K-5%-2W1個

50接插件KF2510-3P1個

51鐵氧體磁芯EI331套

52磁芯骨架EI33立式6+6腳1個

53漆包線標(biāo)稱①0.6,外皮中0.6720米

54測試點6個

55插裝集成電路UC3842N1個

56集成電路座DIP81個

57雙芯帶插頭電源線PVC300V1個

58線路板DLDZ-14-1A2.PCB1個

模塊二：單片集成反激式開關(guān)電源實訓(xùn)模塊

型號:DLDZ-02

1.實訓(xùn)教學(xué)目的和任務(wù)

【實訓(xùn)目的】：

（1）認(rèn)識仙童公司的KA5L0380R集成電源管理芯片；

（2）進(jìn)一步理解加深和鞏固反激變換器的工作原理及其組成結(jié)構(gòu)；

（3）掌握反激式開關(guān)電源的工作原理；

（4）加深理解磁性元件一變壓器的參數(shù)和設(shè)計過程；

（5）開關(guān)電源的加工焊接工藝，了解工業(yè)產(chǎn)品的組裝工藝；

（6）開關(guān)電源的具體調(diào)試和電源性能指標(biāo)的測試實訓(xùn)；

（7）學(xué)會調(diào)試電路和測試電路、學(xué)會分析電路故障的原因并排除。

（8）實訓(xùn)電路拓展:調(diào)整本開關(guān)電源電路中部分元件的參數(shù)，嘗試改成其他等級的電壓

的開關(guān)電源，或多路輸出的電源。了解開關(guān)電源的性能指標(biāo)。

【實訓(xùn)任務(wù)】：培養(yǎng)學(xué)生分析電路、調(diào)試電路和測試開關(guān)電源性能指標(biāo)的能力。

2.實訓(xùn)實瞼設(shè)備

（1）PCB板及所有的元器件1套

（2）雙蹤示波器（至少60M）

（3）數(shù)字LCR電橋

（4）變壓器和調(diào)壓器

（5）萬用表

（6）滑動變阻器

3.實訓(xùn)要求

電源裝置是電力電子技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。其中高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源由于具

有效率高，體積小和重量輕等突出優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的控制電路可分為

電壓控制型和電流控制型。前者是一個單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，后者是一個電壓、電流雙閉

環(huán)控制系統(tǒng)，電流控制型較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點。

本實訓(xùn)模塊采用仙童固定工作頻率的集成電源管理芯片KA5L0380R,開關(guān)頻率

50KHZ/67KHz/100KHz,該芯片工作電壓可到800V,單極脈沖95MJ,最大導(dǎo)通電流

12A,漏電電流25T為3A,100。（：為2.1AO內(nèi)部完成了振蕩、輸出等功能，整個開關(guān)電

源電路簡潔，功耗較低，性能優(yōu)越。他在現(xiàn)在家電領(lǐng)域應(yīng)用非常之廣。

本實訓(xùn)模塊采用離線式、反激變換器方式，較少的外部原件，根據(jù)詳細(xì)的變壓器設(shè)計

工藝文件，由學(xué)生自行繞制功率高頻變壓器，來完成實訓(xùn)I。輸入電壓

85VAC-AC264VAe/50Hz±lHz,輸出額定電流最大2A,輸出電壓。當(dāng)電壓或負(fù)載發(fā)生

變化是，輸出電壓為1士DC15V±2%V、DC12±2%V.DC5±2%VO模塊本身集成欠壓

鎖定、內(nèi)部熱關(guān)斷、防雷設(shè)計、短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)。

4.設(shè)計原理圖

司

5.原理說明講解

本模塊采用集成塊5L0380R，本實訓(xùn)模塊采用仙童固定工作頻率的集成電源管理芯片

KA5L0380R,開關(guān)頻率50KHz/67KHz/100KHz,該芯片工作電壓可到800V,單極脈沖

95MJ,最大導(dǎo)通電流12A,漏電電流25。（2為3A,100。（2為2.1A。內(nèi)部完成了振蕩、輸出

等功能，整個開關(guān)電源電路簡潔，功耗較低，性能優(yōu)越。他在現(xiàn)在家電領(lǐng)域應(yīng)用非常之廣。

本模塊設(shè)計原理，涉及到單片開關(guān)電源的相關(guān)設(shè)計部分模塊，內(nèi)部完成了振蕩、輸出

等功能，整個開關(guān)電源電路簡潔，功耗較低，性能優(yōu)越。

其工作原理是:220V交流電壓經(jīng)過電源開關(guān)和保險管進(jìn)入由C101和L101組成的

干擾抑制濾波器，再經(jīng)橋式整流、濾波后得到+300V左右的直流電壓。當(dāng)電源接通瞬間，

+300V電壓經(jīng)啟動支路電阻R102、R103給IC101(5L0380R)③腳一個脈沖，其內(nèi)部

的開關(guān)管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，此時在5L0380R的②腳有電流通過，開關(guān)變壓器的①一②

繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢耦合到正反饋繞組③一④，感應(yīng)電壓經(jīng)整流、濾波后

注入5L0380R的③腳，使開關(guān)管進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，完成開關(guān)電源的啟動過程。開關(guān)

變壓器次級各繞組經(jīng)各自整流、濾波電路輸出不同的直流電壓，供給解碼器主板。該電

源輸出電壓的穩(wěn)定是通過+3.3V電壓經(jīng)過Rill,R110.R112、C104和IC103

(TL431A)組成的比較放大電路控制光電耦合器IC102(PC817)來實現(xiàn)的。當(dāng)+3.3V電

壓由于某種原因升高時，+3.3V電壓經(jīng)Rill.R110分壓后接在IC103(TL431A)基

準(zhǔn)端R,與IC103內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，通過改變輸出端K電壓來增大光電耦合器

IC102中發(fā)光二極管的電流及發(fā)光強(qiáng)度，使光電耦合器導(dǎo)通，進(jìn)而使5L0380R④腳內(nèi)接

的電壓變換管導(dǎo)通4等內(nèi)部開關(guān)管基極鉗位至地，迫使電源停振，使輸出電壓下降。當(dāng)+3.3V

電壓降低時，其穩(wěn)壓過程與上述過程相反，從而穩(wěn)定了輸出電壓。故障檢修1、開機(jī)燒保

險此類故障說明機(jī)內(nèi)存在嚴(yán)重的短路，故障多發(fā)生于開關(guān)變壓器之前，應(yīng)重點檢查C101.

CD101是否漏電，D101—D104和IC101是否損壞。2、無輸出電壓先檢查CD101

兩端有無+300V直流電壓，如無則應(yīng)檢查NTC101是否斷路，如正常則檢查開關(guān)變壓

器①一②繞組是否斷路，如未斷路，應(yīng)重點檢查啟動支路電阻R102、R103和正反饋電

路中整流二極管D106、限流電阻R104是否損壞。3、電源電壓輸出過高或過低此類

故障一般是電壓反饋網(wǎng)絡(luò)元件發(fā)生了變化，應(yīng)檢查與IC102.IC103相連電路各元件有

無損壞。有時開關(guān)電源的某組電源的元件或與這組電源相連的主板元件有短路故障，也

會使各組輸出電壓下降，但此時可聽到開關(guān)變壓器因負(fù)載過重而發(fā)出的“吱吱"聲，應(yīng)

注意兩種故障現(xiàn)象的區(qū)別。對于后一種原因引起的故障，可通過逐一斷開D107、D108、

D109、DUO.Dill.D112的方法，觀察輸出電壓及故障現(xiàn)象加以判斷。

6.配置清單

序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)單位

量

1插裝整流橋KBP2101個

2插裝CBB電容222/2kV4個

3插裝CBB電容104/275V3個

4插裝CBB電容104/100V6個

5插裝CBB電容102/lkV1個

6插裝CBB電容334/63V1個

7插裝CBB電容225/63V1個

8插裝CBB電容105/63V1個

9插裝接插件CN5.08-3P2個

10插裝接插件CN5.08-2P2個

11插裝肖特基二極MBR1545CTG2個

管

12散熱片YA352個

13插裝發(fā)光二極管①3,綠色4個

14插裝二極管1N40074個

15插裝鋁電解電容150"/450V2個

16插裝鋁電解電容220"/50V3個

17插裝鋁電解電容470pF/50V1個

18插裝鋁電解電容100|JF/50V2個

19插裝鋁電解電容10|JF/50V1個

20玻璃管保險250V2A1個

21金屬片座2個

22插裝光耦PC8171個

23集成電路座DIP41個

24UU9.81個

立式插裝共模電

感

25立式圓環(huán)差模電35pH/4A1個

感

26插裝集成電路LM78151個

27散熱片YA351個

28插裝集成電路KA5L0380R1個

29散熱片YA351個

30插裝集成電路LM79151個

31散熱片YA351個

32插裝精密穩(wěn)壓源TL431CLP1個

33插裝壓敏電阻05D471K1個

34插裝熱敏電阻NTC5D-91個

35插裝電阻RJ-220Q-l%-l/4W2個

36插裝電阻RJ-2kfi-l%-l/4W2個

37插裝電阻RJ-100kQ-l%-2W2個

38插裝電阻RJ-51Q-1%-1W2個

39插裝電阻RJ-12kQ-l%-l/4W3個

40插裝電阻RJ-22OQ-1%-1W2個

41插裝電阻RJ-10Q-l%-2W1個

42插裝電阻RJ-2OOQ-1%-1W2個

43插裝電阻RJ-100Q-l%-l/4W1個

44插裝電阻RJ-lkQ-l%-l/4W1個

□5插裝電阻RJ-10kfi-l%-l/4W1個

46電位器WXD3-13-10k1個

47接插件KF2510-3P1個

48鐵氧體磁芯EI331套

49磁芯骨架EI33立式6+6腳1個

50漆包線標(biāo)稱中0.6,外皮中0.6720米

51測試點2個

52短接線1個

53雙芯帶插頭電源PVC300V1個

線

54線路板DLDZ-15-1A2.PCB1個

模塊三：正激式開關(guān)電源實驗?zāi)K

型號:DLDZ-03

1.實訓(xùn)教學(xué)目的和任務(wù)

【實訓(xùn)目的】：

（1）認(rèn)識TI公司的UC3852集成電源管理芯片及其他主要零部件的識別;

（2）理解加深和鞏固正激式雙晶體管變換器的工作原理及其組成結(jié)構(gòu)；

（3）加深理解磁性元件一一變壓器的參數(shù)和設(shè)計過程；

（4）開關(guān)電源的加工焊接工藝，了解工業(yè)產(chǎn)品的組裝工藝；

（5）開關(guān)電源的具體調(diào)試和電源性能指標(biāo)的測試實訓(xùn)；

（6）學(xué)會調(diào)試電路和測試電路、學(xué)會分析電路故障的原因并排除。

（7）學(xué)會分析電路故障的原因并排除。

【實訓(xùn)任務(wù)】：培養(yǎng)學(xué)生分析電路、調(diào)試電路和測試開關(guān)電源性能指標(biāo)的能力。

2.實訓(xùn)實驗設(shè)備

（1）PCB板及所有的元器件1套

（2）信號發(fā)生器（可產(chǎn)生正弦波）

（3）雙蹤示波器（至少60M）

（4）數(shù)字LCR電橋

（5）隔離變壓器和單相自耦調(diào)壓器

（6）萬用表

（7）功率型滑動變阻器

（8）電子常用工具

3.實訓(xùn)要求

電源裝置是電力電子技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。其中高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源由于具

有效率高，體積小和重量輕等突出優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的控制電路可分為

電壓控制型和電流控制型。前者是一個單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，后者是一個電壓、電流雙閉

環(huán)控制系統(tǒng)，電流控制型較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點。

本實訓(xùn)模塊集成PWM電源芯片UC3852,正激變換器方式，根據(jù)詳細(xì)的變壓器設(shè)計

工藝文件，有學(xué)生自行繞制功率高頻變壓器，來完成實訓(xùn)I。輸入電壓

170VAC-AC264VAC/50Hz±lHz,輸出額定電流最大2A，輸出電壓。當(dāng)電壓或負(fù)載發(fā)生

變化是，輸出電壓為DC5V±2%V18A、DC12±2%V4AO模塊本身集成防雷設(shè)計、EMI

防護(hù)、防雷設(shè)計、短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)。

4.設(shè)計原理圖

5.原理說明講解

交流電由CX1,RA+RB,LF1進(jìn)行低通濾波,用于抑制共態(tài)噪聲干擾。濾波后的交流電

壓經(jīng)DI~D4橋式整流以及電解電容C1濾波后變成400V的脈動直流電壓此電壓經(jīng)R1A

降壓后給C2充電，當(dāng)C2的電壓達(dá)到UC3852的啟動電壓門檻值時，UC3852開始工作

并提供驅(qū)動脈沖，由腳6輸出推動開關(guān)管工作。隨著UC3852的啟動，R1A的工作也就

基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給反饋繞組TLB,由反饋繞組TLB產(chǎn)生電壓給UC3852供電。由

于輸入電壓超過了UC3852的工作，為了避免意外，用D7穩(wěn)壓管限定UC3852的輸入電

壓，否則將出現(xiàn)UC3852被損壞的情況。

當(dāng)該腳的電壓超過正常值0.3V達(dá)到IV（即電流超過1.5A）時,UC3852的PWM比

較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出。這時，UC3852的腳6無輸出，MOS

管Q1截止，從而保護(hù)了電路。如果供電電壓發(fā)生過壓（在265V以上）,UC3852無法調(diào)

節(jié)占空比，變壓器的初級繞組電壓大大提高，UC3852的腳7供電電壓也急劇上升，其腳

2的電壓也上升，關(guān)閉輸出。如果電網(wǎng)的電壓低于85V,UC3852的腳1電壓也下降，當(dāng)

下降IV（正常值是3.4V）以下時，PWM比較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位,關(guān)閉

輸出。因此，此電路具有短路過流、過壓、欠壓三重保護(hù)。

6.配置清單

序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位

1插裝整流橋KBP2102個

2插裝安規(guī)電容222/2kV4個

3插裝安規(guī)電容104/275V2個

4插裝CBB電容334/100V2個

5插裝CBB電容104/100V3個

6插裝CBB電容102/100V3個

7插裝CBB電容103/2kV2個

8插裝接插件CH5.08-2P3個

9插裝接插件CN5.08-3P1個

10插裝二極管1N40072個

11插裝快恢復(fù)二極HER16042個

管

12散熱片YA352個

13插裝快恢復(fù)二極FR3072個

管

14插裝穩(wěn)壓二極管1N4744A2個

15插裝二極管1N41482個

16插裝肖特基二極MBR1545CTG2個

管

17散熱片YA352個

18插裝鋁電解電容1000|jF/50V3個

19插裝鋁電解電容150"/450V2個

20插裝鋁電解電容100|JF/50V2個

21插裝鋁電解電容lpF/50V1個

22插裝鋁電解電容470"/50V1個

23玻璃管保險250V2A1個

24金屬片座2個

25立式插裝共模電UU161個

感

26立式圓環(huán)差模電35pH/4A2個

感

27插裝發(fā)光二極管①3，綠色4個

28插裝線性穩(wěn)壓源LM78122個

29散熱片YA352個

30插裝三極管2SD669-D-T601個

31插裝三極管2SB649-D-T601個

32插裝集成電路UC38521個

33集成電路座DIP81個

34插裝IGBTHGTG40N602個

35散熱片YA352個

36插裝電阻RJ-6.8kQ-l%-l/4W1個

37插裝電阻RJ-51kQ-l%-lW2個

38插裝壓敏電阻05D471K1個

39插裝熱敏電阻NTC5D-91個

40插裝電阻RJ-220Q-l%-l/4W2個

41插裝電阻RJ-2OOQ-1%-1W2個

42插裝電阻RJ-12kQ-l%-l/4W1個

43插裝電阻RJ-1OQ-1%-1W2個

44插裝電阻RJ-5.1kfi-l%-l/2W2個

45插裝水泥電阻220Q/5W2個

46插裝電阻RJ-2kQ-l%-l/4W1個

47插裝水泥電阻47Q/5W1個

48插裝電阻RJ-lkQ-l%-l/4W2個

49插裝電阻0.2Q/3W1個

50插裝電阻RJ-20kQ-l%-l/4W2個

51插裝電阻RJ-10Q-l%-l/4W2個

52插裝電位器WXD3-13-10k1個

53插裝接插件KF2510-3P1個

54鐵氧體磁芯PQ32/201套

55磁芯骨架PQ32/20立式6+6腳1個

56漆包線標(biāo)稱①0.6,外皮①0.6720個

57鐵氧體磁芯EE222套

58磁芯骨架EE22立式5+5腳2個

59標(biāo)稱0)0.35,外皮①40米

漆包線

0.41

60測試點2個

61雙芯帶插頭電源PVC300V1個

線

62線路板1個

63220V輸入，15V輸出，1個

變壓器

5VA

模塊四：精密恒流開關(guān)電源實訓(xùn)模塊設(shè)計

型號:DLDZ-04

1.實訓(xùn)教學(xué)目的和任務(wù)

【實訓(xùn)目的】：

（1）認(rèn)識TI公司的TL494集成電源管理芯片及其他主要零部件的識別；

（2）磁性元件一信號隔離變壓器、變壓器功能參數(shù)、共模電感、差模電感和設(shè)計工藝

設(shè)計過程實訓(xùn)；

（3）掌握恒流開關(guān)電源的電路原理，保護(hù)設(shè)計措施、采樣器件的選擇方法。

（4）開關(guān)電源的加工焊接工藝，了解工業(yè)產(chǎn)品的組裝工藝；

（5）開關(guān)電源的具體調(diào)試和電源性能指標(biāo)的測試實訓(xùn)；

（6）學(xué)會分析電路故障的原因并排除。

【實訓(xùn)任務(wù)】：培養(yǎng)學(xué)生分析電路、調(diào)試電路和測試恒流電源性能指標(biāo)的能力。

2.實訓(xùn)實驗設(shè)備

（1）PCB板及所有的元器件1套

（2）信號發(fā)生器（可產(chǎn)生正弦波）

（3）雙蹤示波器（至少60M）

（4）數(shù)字LCR電橋

（5）隔離變壓器和單相自耦調(diào)壓器

（6）萬用表

（7）功率型滑動變阻器

（8）電子常用工具

3.實訓(xùn)要求

電源裝置是電力電子技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。其中高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源由于具

有效率高，體積小和重量輕等突出優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的控制電路可分為

電壓控制型和電流控制型。前者是一個單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，后者是一個電壓、電流雙閉

環(huán)控制系統(tǒng)，電流控制型較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點。

本實訓(xùn)模塊采用TL494集成PWM電源管理芯片，采用隔離功率型高頻變壓器，隔離

信號變壓器把PWM信號變成可以控制的信號控制NMOSFET、低電壓電流偏置的精密運(yùn)

放，實現(xiàn)電流采集、電壓采集的閉環(huán)反饋控制，精密鎰銅板做采樣電阻，制作反激變換器

電路。本實訓(xùn)套件，提供嚴(yán)格的指導(dǎo)手冊及工藝指導(dǎo)文件，電流控制采用模擬控制和數(shù)字

控制兩種方式，支持在線離線雙重恒流調(diào)整方式，恒流精度采用6位半萬用表實測精度可

以達(dá)到0.02%。

4.設(shè)計原理圖

5.原理說明講解

TL494是一個固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可

通過外部的一個電阻和一個電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下：

fosc=z1J^

RT'CT

輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進(jìn)行比較

來實現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會

被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。當(dāng)控制信號增大，輸出脈沖

的寬度將減小?？刂菩盘栍杉呻娐吠獠枯斎耄宦匪椭了绤^(qū)時間比較器，一路送往誤差

放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)

時間約等于鋸齒波周期的4%,當(dāng)輸出端接地，最大輸出占空比為96%,而輸出端接參考

電平時，占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0—3.3V之

間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。

脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當(dāng)反饋電壓從0.5V

變化到3.5時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時間中下降到零。兩個誤

差放大器具有從-0.3V到（Vcc-2.0）的共模輸入范圍，這可能從電源的輸出電壓和電流察

覺得到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進(jìn)行

"或"運(yùn)算，正是這種電路結(jié)構(gòu)，放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。

當(dāng)比較器CT放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)

器進(jìn)行計時,同時停止輸出管Q1和Q2的工作。若輸出控制端連接到參考電壓源，那么

調(diào)制脈沖交替輸出至兩個輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。如果工作于單端

狀態(tài)，且最大占空比小于50%時，輸出驅(qū)動信號分別從晶體管Q1或Q2取得。輸出變壓

器一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端工作模式下，當(dāng)需要更高的驅(qū)動電流輸出,

亦可將Q1和Q2并聯(lián)使用，這時需將輸出模式控制腳接地以關(guān)閉雙穩(wěn)觸發(fā)器。這種狀態(tài)

下，輸出的脈沖頻率將等于振蕩器的頻率。

6.配置清單

序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)單位

量

1插裝整流橋KBP2102個

2插裝CBB電容103/100V1個

3插裝CBB電容102/100V4個

4插裝安規(guī)電容222/2kV4個

5插裝安規(guī)電容104/275V3個

6插裝CBB電容103/2000V2個

7插裝CBB電容472/100V1個

8插裝接插件CN5.08-2P2個

9插裝接插件CN5.08-3P1個

10插裝二極管1N41484個

11插裝二極管1N40072個

12插裝穩(wěn)壓二極管1N4744A2個

13插裝二極管MBR10150CT2個

14散熱片YA352個

15插裝鋁電解電容lOOOpF/50V2個

16插裝鋁電解電容22pF/200V2個

17插裝鋁電解電容150|JF/400V2個

18插裝鋁電解電容lpF/50V2個

19插裝鋁電解電容470"/50V1個

20玻璃管保險250V2A1個

21金屬片座2個

22立式插裝共模電UU161個

感

23立式圓環(huán)差模電35|JH/4A1個

感

24插裝發(fā)光二極管①3，綠色2個

25插裝三極管90132個

26插裝場效應(yīng)管IRF8402個

27散熱片YA352個

28插裝三極管90122個

29插裝電阻RJ-100kQ-l%-l/4W3個

30插裝電阻RJ-6.8kQ-l%-l/4W1個

31插裝電阻RJ-51kQ-l%-lW2個

32插裝電阻RJ-51kQ-l%-l/4W2個

33插裝電阻RJ-10kfi-l%-l/4W1個

34插裝電阻RJ-100kQ-l%-lW2個

35插裝壓敏電阻05D471K1個

36插裝電阻RJ-5.1kfi-l%-l/4W1個

37插裝熱敏電阻NTC5D-91個

38插裝電阻RJ-2.4kQ-l%-l/4W1個

39插裝電阻RJ-2OQ-1%-1W2個

40插裝電阻RJ-220Q-l%-l/4W2個

41插裝電阻RJ-51Q-1%-1W2個

42插裝電阻RJ-lkQ-l%-l/4W4個

43插裝電阻RJ-5.1kQ-l%-l/2W3個

44插裝水泥電阻220Q/10W1個

45插裝電阻RJ-lkQ-l%-l/2W1個

46插裝水泥電阻0.1Q/5W1個

47電位器WXD3-13-10k1個

48插裝接插件KF2510-3P1個

4口插裝電位器3296W1041個

50鐵氧體磁芯EE222套

51磁芯骨架EE22立式5+5腳2個

52漆包線標(biāo)稱①0.35,外皮①0.4140米

53鐵氧體磁芯PQ32/201套

54磁芯骨架PQ32/20立式6+6腳1個

55漆包線標(biāo)稱中0.6,外皮中0.6720米

56測試點6個

57插裝集成電路TL494CN1個

58集成電路座DIP161個

59雙芯帶插頭電源PVC300V1個

線

60線路板1個

61220V輸入,17V輸出，1個

變壓器

5VA

模塊五：移相觸發(fā)實訓(xùn)模塊

型號:DLDZ-05

1.模塊概述

移相觸發(fā)實訓(xùn)模塊是以核心器件TC787設(shè)計的，既可以觸發(fā)可控硅，也可以控制三極

管，有六路觸發(fā)輸出,觸發(fā)方式為脈寬調(diào)制觸發(fā)（PWMXTC787具有功耗小、功能強(qiáng)、

輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點，而且裝調(diào)簡便、使用可靠,

只需一片TC787集成電路可完成的三相移相觸發(fā)功能。本觸發(fā)電路廣泛應(yīng)用于三相全控,

三相半控，三相過零等電力電子，機(jī)電小型化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)。模塊設(shè)有電路的技術(shù)

參數(shù)測試點，方便示波器或萬用表等測量技術(shù)參數(shù)。模塊有電壓指示。

2.技術(shù)參數(shù)

（1）電源：DC±9V

（2）有交相鎖定電路和零開關(guān)功能

（3）觸發(fā)角：0~180。范圍內(nèi)連續(xù)同步改變

（4）輸出最大功率：1000W

（5）負(fù)載類別：阻性、感性和容性

（6）輸出保護(hù)：電路備有輸出保護(hù)禁止端，具有過流過壓保護(hù)。

3.實訓(xùn)項目

（1）認(rèn)識三相同步觸發(fā)集成芯片TC787

（2）理解掌握單相/三相觸發(fā)電路的工作原理和組成結(jié)構(gòu)

（3）單相/三相可控硅移相觸發(fā)電路調(diào)壓調(diào)試

（4）單相/三相三極管脈寬調(diào)制電路各點技術(shù)參數(shù)測試與設(shè)計驗證；

（5）直流電壓調(diào)節(jié)及直流電機(jī)調(diào)速方法與控制原理。

（6）掌握電路焊接生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品組裝工藝

4.