目录
一:设计任务及要求:
二:总体设计方案:
三:各模块电路分解:
四:电路总图:
五:元件清单:
六:调试数据图
七:实验数据记录:
一:设计任务及要求:
1.1、输入电压:12V1.2、输出电压:5V1.3、最大输出电流:1A二:总体设计方案:
2.1.1:PWM调制脉宽调制技术是通过对逆变电路开关的通断控制来实现对模拟电路的控制的。脉宽调制技术的输出波形是一系列大小相等的脉冲,用于替代所需要的波形,以正弦波为例,也就是使这一系列脉冲的等值电压为正弦波,并且输出脉冲尽量平滑且具有较少的低次谐波。根据不同的需求,可以对各脉冲的宽度进行相应的调整,以改变输出电压或输出频率等值,进而达到对模拟电路的控制。2.1.2:PFM调制当输出直流电压超过额定值时,反馈控制电路在保证调整管的导通时间不变的情况下,自动的改变调整管的开关频率,从而改变电压的占空比,使输出直流电压稳定在允许范围内,这种方案称为脉冲频率调制整,简称PFM型开关电源,其反馈电路为脉冲频率调整电路。
2.2:PFM调制下的两种方案:
2.2.1:自激式自激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流脉冲激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。如图是自激式变压器开关电源的简单工作原理图,其中V1为输入电压,S1A是控制开关,T1是开关变压器,L1是储能滤波电感,C1是储能滤波电容,D2续流二极管,D3削反峰二极管,R1负载电阻。

2.2.2:驱动式 驱动式开关电源,是指运用振荡电路高低电平实现开关导通与关闭,如图1-2所示,开关S1A用振荡电路产生的脉冲高低电压控制。原理:以12V电压作为输入,通过振荡电路控制开关电路的通断时间,实现电感的充放电时间,改变输出电压的平均值,然后进行LC滤波,对输出电压进行电压和电流反馈控制,使其最后输出5V电压。

三:各模块电路分解:
3.1 功率驱动开关电路
图中电源电压VCC为12V。在电源和地之间接一个10-100uf的旁路电容,可以将电源中的噪音过滤掉,减少信号源对这个电路波形的干扰。
图中R2=100Ω,R1=100-300Ω,R3=1-5.1KΩ,Q1为大功率管,用TIP32B,Q2为中功率管,用2N4401型,Q1、Q2实现两放大,大功率管的驱动通常需要较大的电流,通过中功率管Q2放大电流驱动大功率管。
3.2 LC滤波电路

3.3电压采样与过流保护电路

3.4振荡电路

四:电路总图:
4.1框图描述

五:元件清单:

六:调试数据图
脉冲仿真图:




七:实验数据记录:
输入电压: |
12V |
输出电压: | 5V |
尖锋电压: | 580mv |
输入电流: | 0.47A |
输出电流: | 1A |
转换效率: | 88.6% |