大功率可调开关电源
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详解大功率可调稳压电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。
如图1所示大功率可调稳压电源电路图大功率可调稳压电源电路图图1 大功率可调稳压电源电路图其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。
第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。
第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。
第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。
图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变R4和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。
变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。
桥式整流用的整流管QL用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。
调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管,由于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。
滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。
可调开关电源电路原理可调开关电源电路原理是一种常见的电路应用,可用于调节电压等。
下面将对可调开关电源电路原理进行详细讲解。
第一步:了解可调开关电源电路的基本原理。
一个典型的可调开关电源电路由一个固定的直流电源、一个开关管和一个负载组成。
这个电路的原理是开关管轮流导通和截止,使电路的电压和电流在一定的范围内变化。
第二步:了解开关管的工作原理。
开关管有导通和截止两种状态,其工作原理是通过一个控制信号将开关管的电流打开或关闭。
如果控制信号为高电平,开关管则处于导通状态;如果控制信号为低电平,则开关管处于截止状态。
第三步:学会设计可调开关电源电路。
首先,需要确定电路所需的输出电压和电流。
然后,在选择开关管时需要考虑其最大电流支持。
接下来,需要确定负载的电阻值,以便确定电路的电流大小。
最后,根据电路所需的输出电流和电压,计算所需的电感和电容值。
第四步:了解可调开关电源电路的控制方法。
因为开关管具有导通和截止两种状态,因此控制系统需要能够在这两种状态之间进行转换。
一种常见的控制方法是使用脉宽调制(PWM)技术来控制开关管,这种技术可以根据需要控制开关管的导通时间和截止时间来控制负载的电流和电压。
第五步:考虑可调开关电源电路的使用场景。
可调开关电源电路广泛应用于电子设备、制冷设备等。
在使用时需要遵守相应的安全规定,如可调开关电源电路需要安装过渡电容来减少噪声和电磁干扰等。
总之,可调开关电源电路原理是一种常见的电路应用,它可以根据需要输出可调的电压和电流。
设计和使用可调开关电源电路需要掌握电路的基本原理和控制方法,并严格遵守相应的安全规定。
LM2596开关电源多路开关电源DC-DC降压电源固定/可调输出原理图和PCB基本原理开关电源的基本原理就不做赘述,有兴趣的可以看下我们TPS5430正负电源的原理简介即可。
芯片选型LM2596最大负载电流能到3A,有多个规格可选,3.3V、5V、12V以及可调输出等,ADJ输出范围是1.2V到Vin-1V,最大可支持40V输入,也有特殊规格比如LM2596-HVS,可达60V 的输入的电压,但是容易买到假芯片。
这个大家都懂的。
我们可以大致看出芯片的价格相对比较便宜,所以在普通使用场合,该芯片的性价比还是可以的。
原理图&3D-PCB在原理图方面基本没有这个特别介绍,主要是布局以及PCB布线的讲解。
具体讲解1、原理图需要注意电容以及二极管的方向,至于耐压、封装以及选型问题可以参考TPS5430开关电源分析。
2、这边截取了一路的布局以及走线作为示意。
首先C10和C12为电源输入滤波,应该尽量靠近芯片输入端,其次是输入的线应该尽量的粗,才能满足大电流。
3、芯片的第5脚是GND脚,需要在旁边放两个接地的过孔,这样有利于电流的释放接入背面的GND平面。
4、由于输出电流大是芯片发热就会比较厉害,所以在芯片散热焊盘的地方打了12个过孔方便散热。
5、其次是在接近输出端子的地方加一个C16电容可以进一步的减小纹波。
6、需要特别注意的是D5二极管为整流二极管,正向端接GND必须要良好接地,也就是需要过孔或者较粗的线接到输入电源的GND。
模块原理图-PDF、原理图库、PCB库下载以下为原文地址,https:///Elecdemo/article/details/103276839下载需要积分,仅供参考。
官方网址。
基于3845芯片大功率开关电源工作原理大功率开关电源是一种常见的电源供应方式,它能够提供高功率输出,并具有较高的效能。
在大功率开关电源中,3845芯片则是一种常用的控制芯片,它被广泛应用于各种工业和通讯设备中。
基于3845芯片的大功率开关电源工作原理是通过将输入电源的直流电转换为高频脉冲信号,然后经过变压器的变换、整流和滤波等处理,最终获得所需的稳定直流输出。
下面将详细介绍该电源的工作原理。
首先,来看3845芯片的作用。
3845芯片是一款专门用于高频开关电源的控制芯片,其主要功能是实现对开关管的控制和调节,以保证输出电压的稳定性和精确性。
它通过对输入信号进行采样和比较,然后产生相应的PWM(脉冲宽度调制)信号,控制开关管的导通时间,从而调节输出电压。
其次,我们来看大功率开关电源的工作过程。
首先,输入电源经过整流电路得到直流电压,然后通过滤波电路去除电压中的纹波。
接下来,3845芯片对输入电压进行采样并进行比较,生成PWM信号。
PWM信号经过驱动电路驱动开关管,使其在合适的时间内导通,将输入电源的直流电转换为高频脉冲信号。
高频脉冲信号通过变压器进行变压变换,并经过输出滤波电路去除高频噪声。
最后,输出电压被稳压电路稳定为所需的直流电压。
这样,基于3845芯片的大功率开关电源就能够实现稳定、高效的电源供应。
通过3845芯片的精确控制和调节,可以满足不同应用场景对电源输出的要求,保证设备的正常运行。
总结一下,基于3845芯片的大功率开关电源工作原理是通过3845芯片对输入电压进行采样、比较和控制,将输入电源的直流电转换为高频脉冲信号,并通过变压器和滤波电路等处理得到所需的稳定直流输出。
这种电源具有高功率、高效率和稳定性的特点,被广泛应用于各种工业和通讯设备中。
至茂电子生产的DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源是产品研发、产品集成、产品认证、生产测试及老化、自动化制造测试和过程控制等应用领域的可靠高性能直流电源供应器。
产品采用高频PWM硬件调整软开关控制技术,具备交、直流兼容输入及各种保护功能。
采用进口IGBT模块功率器件及全桥变换技术,具体高效能、高精度、高稳定性、小体积等特性,优化于线性电源和硅整流电源的高效率,产品可长时间运行可靠,过载能力强。
别名:可调开关电源,可调直流稳压电源,大功率直流稳压电源,直流可调稳压电源,直流电源供应器,大功率直流电源。
DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源电压电流值从零至额定值连续可调,恒压恒流自动转换,在额定范围内任意选择且限制保护点。
电压、电流同时数字显示。
内置温控散热风扇,既能有效散热,又能有效延长风扇寿命;产品具有过压、过流、输入缺相、输入欠压、输入过压、短路、过载等保护功能。
开机延时软启动,避免开机输出电压过冲。
产品可多台并串机,实现功率扩容。
产品控制可手动旋钮、按键、计算机、PLC等可选。
目前DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源广泛应用于电力、工控、通信、科研、铁路、汽车、船舶、蓄电池充电、航空航天、表面处理、电化学、新能源、电容器、电机、污水处理、电子产品生产检测、LED照明、加热、地质勘探、医疗设备(MRI)、半导体设备(MOCVD)、真空镀膜设备等行业。
国内已有众多企业单位使用DLC6000系列直流稳压稳流电源用于产品测试和老化,另外众多科研单位、军工电子研究所、航空电器、有色金属等单位,使用此电源进行高精度高强度电源供应下的科研工作,广受好评。
产品特点1、显示:输出电压电流LED显示(可按客户要求加装LCD液晶显示);2、外观:采用台式、塔式或19英寸标准化尺寸,支持N+1冗余扩容,可组合放置于各种工作台面及机架;3、优点:高频PWM硬件调整软开关控制技术使电源高效率,低纹波、低噪声、高可靠性、体积小、重量轻;4、恒压恒流:输出CC/CV恒压恒流自动切换,电压电流值从零到额定值连续线性调节;5、保护功能:过压保护(OVP)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)、欠压保护、过载保护;6、短路特性:工作状态下可长时间短路;7、外接补偿:可选外接补偿(Remote Sensing),减少回路线缆压降;8、过压保护值:输出过压保护值可调,保护后切断输出并锁定,重新开机恢复;9、电流预置功能:用户可以在不接负载的情况下将负载实际需要的任何电流进行预置,当产品实际有电流输出时,实际输出最大电流可到预先设置值(选配))。
一种大功率可调开关电源的设计方案设计方案:大功率可调开关电源一、引言在现代电子设备中,大功率可调开关电源被广泛应用于各种场合,如工业自动化设备、通信设备等。
本文旨在设计一种大功率可调开关电源,满足高效率、稳定性和可调性的需求。
二、电源拓扑结构选择在设计大功率可调开关电源时,选择合适的电源拓扑结构是关键。
常见的拓扑结构有单相桥式、全桥式、半桥式等。
鉴于本设计要求大功率输出,采用半桥式拓扑结构。
三、开关功率器件选取在选择开关功率器件时,需要考虑其导通电阻、开关速度以及工作温度等因素。
本设计选取高性能的MOSFET作为开关功率器件,具有低导通电阻、快速开关速度和良好的热耐受性。
四、控制电路设计为了实现大功率可调输出,需要设计合适的控制电路。
控制电路主要包括反馈信号采集、控制信号产生和保护电路等。
1.反馈信号采集:采用外部反馈电路监测输出电压和电流,并将反馈信号送至控制电路。
2.控制信号产生:采用PWM(脉宽调制)技术产生控制信号,通过对开关器件的开关时间比进行调节,实现输出电压的调节。
3.保护电路:为了确保开关电源的稳定性和可靠性,需要设计过压保护、过流保护以及温度保护等保护电路。
五、过渡过程优化设计由于大功率可调开关电源在输出电流和电压的调整过程中,容易出现过渡过程中的不稳定情况,需要进行优化设计。
1.输出滤波电路:采用适当设计的LC滤波电路,在输出端滤除高频噪声和谐波,确保输出电压和电流的稳定性。
2.脉宽调制优化:通过对控制信号的优化,减少输出电压和电流调节过程中的波动。
3.反馈控制算法:采用先进的控制算法,如PID控制算法,提高输出电压和电流的稳定性。
六、输出电路保护设计在大功率可调开关电源设计中,保护电路的设计尤为重要。
常见的保护功能包括过压保护、过流保护、过温保护等。
1.过压保护:通过监测输出电压,当输出电压超过预设范围时,立即切断开关器件,以防止输出负载受损。
2.过流保护:通过监测输出电流,当输出电流超过预设范围时,立即切断开关器件,以避免开关器件和输出负载过载。
大功率开关电源设计1. 引言大功率开关电源是一种能够稳定输出高功率电能的电源系统。
它在工业、通信、医疗等领域得到广泛应用。
本文将介绍大功率开关电源的设计原理、关键性能指标和具体设计步骤。
2. 设计原理大功率开关电源的设计原理基于切换电路的工作方式。
开关电源通过快速开关电路的状态,控制输入电压在输出端之间的传递。
这种工作方式能够实现高效能的电能转换和稳定的输出。
3. 关键性能指标大功率开关电源的性能主要体现在以下几个关键指标上:3.1 输出功率输出功率指的是开关电源可以稳定输出的最大功率。
设计大功率开关电源时,需要根据具体应用需求确定所需的输出功率。
3.2 效率效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
大功率开关电源的设计需考虑如何提高电能的转化效率,以达到节能的目的。
3.3 稳定性稳定性是指开关电源在不同输入电压、负载变化等工况下输出电压的波动程度。
大功率开关电源应具备良好的稳定性,以确保输出电压的可靠性和稳定性。
3.4 输出电压纹波输出电压纹波是指输出电压在工作周期内的变化量。
较小的输出电压纹波意味着电源输出更加稳定,能够满足特定应用的要求。
3.5 开关频率开关频率是指开关电源进行切换的速率。
高频开关电源具有更高的效率和较小的元件体积,但也带来了更大的电磁干扰和更高的开关成本。
4. 设计步骤设计大功率开关电源的步骤如下:4.1 确定输出功率和电压根据实际应用需求,确定所需的输出功率和电压。
4.2 选择变换器拓扑结构根据设计要求和特定应用,选择合适的变换器拓扑结构,如Boost、Buck、Buck-Boost等。
4.3 计算元件参数根据选定的拓扑结构和设计要求,计算出所需的元件参数,包括电感、电容、开关管等。
4.4 电路仿真与验证使用相关电路仿真软件对设计的电路进行验证和优化,确保其满足设计要求和性能指标。
4.5 PCB布局和布线将设计好的电路布局在PCB上,并进行合理的布线,避免信号干扰和功率损耗。
1.25V~32V 5A可调实验电源作者:ye yu 日期:2008-08-24字体大小: 小中大对于DIY电子爱好者来说,有个好的实验电源,特别是自己动手做一个属于自己的心仪的电源,那都是一件相当开心的事,现在市面上买到的那种外观华丽的杂牌实验电源,拆开后是惨不忍睹!!!前几天找到几样器件,简单的测试了一下,其实也很方便的,适合朋友们自己动手制作,当然我最不在行的也是外壳,所以这次也是“全裸”上阵,呵呵。
1、电源:因为要达到32×5=160W 所以你得至少准备200W的电源,可以使用37V 输出5-6A的,也可以使用30V 的铁芯变压器(整流后也在36~38V),当然你没这么大功率也可以,只不过你要输出5A电流肯定是达不到了,我是找到个现成的标着37V 8A的IBM原装开关电源,拆开外壳,用料扎实,有2KG多重。
还不错吧,直接输出是直流,不用整流滤波了,实测带负载有38V。
2、稳压电路:找到凌特(Linear Technology-Linear)公司的LT1083芯片这上面是我手上有的2种封装,TO-220 TO-3P LT1083 — 7.5A 低压差正可调稳压器特点三端可调输出电流:3A、5A 或7.5A可在低至1V 的压差条件下运作在多种电流水平条件下提供了保证的压差电压调整率:0.015%负载调整率:0.01%进行了全面的热限制功能测试可提供固定版本提供3 引脚塑料TO-220、T O-3P 和DD 封装描述LT®1083 系列正可调稳压器专为以高于现有器件的效率来提供7.5A、5A 和3A 输出电流而设计。
所有的内部电路均为能够在低至1V 的输入至输出差分电压条件下运作而设计,并且把压差电压作为负载电流的一个函数拟订了全面的规格。
压差在最大输出电流条件下保证为1.5V (最大值),并在负载电流下降时有所减小。
片内修整把输出电压准确度调节至1%。
对电流限值也进行了修整,从而最大限度地减小了过载条件下稳压器和电源电路上承受的应力。
大功率直流电源知识大全直流电源可分为大中小功率可调直流稳压稳流电源,,多路直流稳压稳流电源,线性电源,变频电源,大功率直流可调开关电源(0—1000V 0—1000A,功率300W—500KW)是其中的一种。
用途:大功率直流可调开关电源(0—1000V 0—1000A,功率300W—500KW),广泛应用于直流电机、电容器等直流电气产品的检测、调试和老化。
几种常见现象:1、有电压却没有电流或有电流却没有电压这两种情况,应该检查下电源负载是否接触良好,负载是否被短路或开路、负载是否符合规范等;2、在调电压时,空载电压调不上去这其中的原因是因为电源即使处于空载也要消耗一点点电流,而你把"电流调节"关到零,连一点点小电流都不放出来,当然空载电压也升不起来了,所以"电流调节"一般不要调到零。
3、直流电源有电压输出,也有电流输出,再调电压,电压就调不上去了等这主要可能是因为操作者对"恒压"、"恒流"的概念不甚清楚的原因所引起的;洛阳普莱德整理提供就举个简单的案例好了,如果"恒流"灯亮,说明电源工作在恒流状态,这时的输出电压也不是"调"出来的,而是由负载决定的。
只有去调节"电流调节"旋钮,输出电流才会改变,输出电压也随之变化;技术指标:大功率直流电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;合能电气另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
大电流直流电源应用领域:移动通信、科技研发、工业控制及自动化、通讯广播电视、邮电通信及基站、马达老化测试、LED照明测试、半导体低功耗,低电流负载测试。
特点:1、高稳定,极低杂讯,低漂移线性结构2、恒电压,恒电流工作模式3、面板功能操作简易,恒电压、电流按键式设置输出4、大型2 X 16LCD 4 1/2位显示5、电压/电流分辨率高达1mV/1mA6、电压/电流缓升时间SLOPE功能设置,电压/电流可模拟不同波形自动连续输出7、高速可编程电源8、V-SENSE补偿功能9、100组面板记忆存储功能设置10、可选配RS-232C,GPIB通讯接口,或模拟量信号输入控制技术参数:。
大功率开关电源原理开关电源是一种将输入电源转换为所需输出电源的电子设备。
大功率开关电源是指能够输出较高功率的开关电源。
本文将介绍大功率开关电源的原理和工作方式。
一、大功率开关电源的原理大功率开关电源的核心部件是开关电源控制芯片。
该芯片通过控制开关管的导通和断开,实现输入电源的高效转换。
大功率开关电源通常采用双向开关管,即MOSFET,用于控制电流的导通和截断。
大功率开关电源的工作原理如下:1. 输入电源经过整流电路,将交流电转换为直流电。
2. 直流电经过滤波电路,去除电源中的纹波,使电压更加稳定。
3. 控制芯片通过PWM(脉宽调制)技术,控制开关管的导通和断开时间,调节输出电压和电流。
4. 开关管导通时,输入电源的能量储存在电感中;开关管断开时,电感释放能量,通过输出变压器将电能传递到输出端。
5. 输出电压经过滤波电路,去除纹波,得到稳定的直流电源。
二、大功率开关电源的工作方式大功率开关电源的工作方式可以分为两种:离线式和在线式。
1. 离线式大功率开关电源:离线式大功率开关电源是指输入电源与输出电源之间没有直接的物理连接。
它通过变压器将输入电源的能量传递到输出端。
离线式大功率开关电源具有高效率、稳定性好的特点,广泛应用于工业、通信等领域。
2. 在线式大功率开关电源:在线式大功率开关电源是指输入电源与输出电源之间有直接的物理连接。
它通过开关电源控制芯片实现输入电源的转换。
在线式大功率开关电源具有响应速度快、输出稳定的特点,适用于对电源要求较高的场合。
三、大功率开关电源的应用大功率开关电源广泛应用于各个领域,包括工业、通信、医疗、航空航天等。
它们可以为各种设备提供稳定的电源,如电动机驱动、通信设备、医疗仪器等。
总结:本文介绍了大功率开关电源的原理和工作方式。
大功率开关电源通过控制开关管的导通和断开,实现输入电源的高效转换。
离线式和在线式是大功率开关电源的两种常见工作方式。
大功率开关电源在各个领域都有广泛的应用,为各种设备提供稳定的电源。
3000w开关电源方案以下是一个3000W开关电源的方案:1. 电源芯片:选择一款适合的电源芯片是至关重要的。
对于3000W的开关电源,可以选择一款高效、高功率的电源芯片,如SG3526N。
该芯片是一种PWM(脉宽调制)控制器,具有优秀的性能,可以满足3000W开关电源的需求。
2. 功率器件:选择合适的功率器件也是关键。
可以选择由德国艾赛斯公司制造的场效应管模块全桥组件,其耐压高达450V,桥式驱动电流近10A,可以提供最大4500W的功率,完全满足3000W的需求。
3. 变压器:变压器是开关电源的核心部件之一,负责将输入的电压转换成所需的输出电压。
可以选择TDK公司的高频环型变压器,其大小约为φ100mm,初次级线均用几百芯的编织漆线,可以有效减小高频损耗和漏感。
4. 滤波电路:为了减小输出端的纹波电压,可以加入滤波电路。
滤波电路可以采用LC滤波器或者π型滤波器,根据具体需求选择适合的滤波器类型。
5. 保护电路:为了确保开关电源的安全运行,可以加入保护电路。
保护电路可以包括过流保护、过压保护、欠压保护等,根据实际需求进行选择和设计。
6. 散热设计:由于开关电源在高效率工作时会产生大量的热量,因此需要采取有效的散热措施来确保电源的稳定运行。
可以采用自然散热或者强制散热的方式,根据实际情况进行选择。
7. 调试与测试:在完成上述步骤后,需要对开关电源进行调试和测试,以确保其性能和稳定性符合要求。
测试内容包括输入电压、输出电压、输出电流、效率等指标的测试。
以上是一个基本的3000W开关电源方案,具体实现时可以根据实际需求进行适当的调整和优化。
大功率开关电源方案概述大功率开关电源是一种用于将输入电源转换为所需输出电压的电源系统。
它通过开关器件的开关操作来调节输入电源的能量传输,从而实现输出电压的调整。
本文将介绍大功率开关电源的工作原理、设计考虑因素以及一种常见的大功率开关电源方案。
工作原理大功率开关电源的工作原理基于开关器件的开关操作。
开关器件使用高频脉冲信号控制开关时间,使得输入电源能够以高效率进行能量传输。
以下是大功率开关电源的基本工作流程:1.输入电源首先经过整流器将交流电转换为直流电。
2.直流电进入开关电源的开关器件。
开关器件周期性地打开和关闭,产生高频脉冲。
3.脉冲信号进入输出变压器,通过变压器的绕组传递给输出负载。
4.输出负载将电能转化为所需的形式,如电流或电压。
设计考虑因素在设计大功率开关电源时,需要考虑以下几个因素:1. 输出功率要求大功率开关电源的设计首先需要确定所需的输出功率。
输出功率决定了开关器件和变压器的选型,以及决定了电源的整体尺寸和散热需求。
2. 效率和能量损耗大功率开关电源的效率是一个重要考虑因素。
效率高的设计可以减少电源的热损耗,提高电源的使用寿命。
此外,减少能量损耗还能节省电能成本。
3. 输入电压和输出电压范围大功率开关电源需要适应不同的输入电压和输出电压要求。
设计时需要考虑输入电压范围的波动和输出电压的稳定性。
4. 稳定性和过载保护开关电源需要具备良好的稳定性和过载保护功能。
稳定性可以确保输出电压在负载变化时保持稳定,而过载保护可以防止过大的电流损坏电源或输出负载。
5. 散热和温度控制大功率开关电源在工作过程中会产生一定的热量。
设计时需要考虑散热和温度控制措施,以确保电源在工作过程中保持适当的温度。
一种常见的大功率开关电源方案以下是一种常见的大功率开关电源方案的设计流程:1.确定输出功率要求。
根据实际需求确定所需的输出功率。
2.选取合适的开关器件。
根据输出功率和效率要求,选择适合的开关器件,如MOSFET或IGBT。
可调开关电源电路原理
首先,输入滤波部分主要是为了滤除输入电源中的高频杂散干扰,保
证输入端电压的稳定性。
它一般由电容和电感组成,电容用于滤波掉高频
噪声,电感用于减小电源波动。
其次,整流滤波部分主要是将交流输入电压转换为直流电压。
在可调
开关电源中,采用的是整流桥电路,可以将输入的交流电压转换为直流电压,通过电容进行滤波,使得输出电压尽量稳定。
接下来,是开关调节部分的原理。
该部分主要是通过可控器件(如晶
闸管、功率MOSFET等)进行开关闭合来调节输出电压。
当可控开关器件
导通时,输出电压接近输入电压;当可控开关器关闭时,输出电压接近零。
通过不断地开关调节,可以实现输出电压的可调。
最后,是输出滤波部分的原理。
该部分主要是通过电感和电容的组合,将开关调节后的输出电压进行滤波,进一步减小输出端的纹波幅度,使得
输出电压更加稳定。
总结起来,可调开关电源通过开关调节器件,结合滤波电路,实现对
输出电压的可调。
它具有输出电压稳定、效率高、体积小等优点,广泛应
用于各种电子设备中。
实验用可调电源的原理
可调的电源开关的原理是在稳压开关电源的基础上将电压展宽,实现输出电压大范围可调(一般可0V~额定值连续调节)的一种电源。
主要由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成,电压可调电源一般是采用改变取样电路的分压比例来实现降压电源的调节。
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止,将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!
转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多,所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!成本很低,如果不将50Hz变为高频开关电源就没有意义。
可调开关电源的工作原理是:
1.交流电源输入经整流滤波成直流;
2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管将那个直流加到开关变压器初级上;
3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。
大功率可调开关电源的电路图原理本文给出了一种新型大功率可调开关电源的设计方案。
采用Buck型开关电源拓扑,以带单路PWM输出和电流电压反馈检测MC33060为控制IC,配以双路输出IR2110驱动芯片,设计了一种可调高电压大功率的开关电源,有效解决了普通开关电源在非隔离拓扑结构下输出电压和功率不能达到很高的限制,并带有过流保护等电路。
文中以MC33060的应用为基础介绍了可调开关电源设计的方法,然后详细讲解了本系统的组成以及各个部分的作用,文章最后总结了该系统的特点。
1.引言开关电源作为线性稳压电源的一种替代物出现,其应用与实现日益成熟。
而集成化技术使电子设备向小型化、智能化方向发展,新型电子设备要求开关电源有更小的体积和更低的噪声干扰,以便实现集成一体化。
对中小功率开关电源来说是实现单片集成化,但在大功率应用领域,因其功率损耗过大,很难做成单片集成,不得不根据其拓扑结构在保证电源各项参数的同时尽量缩小系统体积。
2.典型开关电源设计开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation控制IC(Integrated Circuit和功率器件(功率MOSFET或IGBT构成,且符合三个条件:开关(器件工作在开关非线性状态、高频(器件工作在高频非接近上频的低频和直流(电源输出是直流而不是交流。
2.1控制IC以MC33060为例介绍控制IC。
MC33060是由安森美(ON Semi半导体公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件,采用固定频率的单端输出,能工作在-40℃至85℃。
其内部结构如图1所示[1],主要特征如下:1集成了全部的脉宽调制电路;2内置线性锯齿波振荡器,外置元件仅一个电阻一个电容;3内置误差放大器;4内置5V参考电压,1.5%的精度;5可调整死区控制;6内置晶体管提供200mA的驱动能力;7欠压锁定保护;图1MC33060内部结构图其工作原理简述:MC33060是一个固定频率的脉冲宽度调制电路,内置线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节,其振荡频率如(2-1式:输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。
!题目:可调稳压器大功率可调开关电源指导老师:陈德胜队员及年级:罗国颖徐业刘胜玥张军光王凤华李飞(2007级)学校及院系:陕西理工学院物理系摘要本系统稳压与限流部分均用TL494控制,系统层次简洁明了,电路结构简单且所采用电子元件均是常用的,市场上均有销售,使电路实现更具有可行性。
本系统电压可调范围0—33V,电流可调范围0—5A,最大输出功率120W,整机效率63.99%。
主要适用于对输出电流和输出功率要求大,但对电压调整率和负载调整率不是很高的电子设备。
由于采用了开关式控制,为了提高效率,调整管就要用高频开关管。
又因为输出电流要求大,所以我们采用复合的方式。
经过考虑,我们采用了IRFP9240高频开关场效应管和2SC3320高频开关三极管复合而成。
在实际设计过程中,可调电压部分我们采用了LM317作为可调基准与TL494内部的误差放大器构成误差放大环节;可调电流部分,我们利用TL494内部的控制比较放大器和其内部基准电压组成误差放大环节,电路简单而性能优越。
在输出电压和电流显示方面,我们采用高精度数字表头;在散热方面我们采用风扇和金属散热板辅助。
一、0V~+33V稳压电源1、方案选择(1)串联式稳压电源方式我们首先想到的是用三端可调稳压器先提供稳定电压和小电流,再经过三极管扩流方式达到大功率输出。
且集成可调稳压器具备了各种保护功能,所以外围电路就可简化。
但由于本系统要求输出电压范围较大,电流也大,这种方式的输出电流与流过集成可调稳压器电流相同,当输入与输出压差太大时,集成可调稳压器的发热量也相当大,也降低了效率。
若选此种方案,应考虑采用换档切换调压方式,以减少输入与输出电压差。
但这样未免增加了系统的复杂性,效率同样难以达到理想效果。
(2)开关电源方式这种方式的电源效率高,但一般纹波较大。
而我们要求的重点是高效率,所以根据实际情况,综上后,我们决定采用了方案(2)。
经过此选择,开关控制方式采用PWM,而控制IC采用TL494。
电路结构图如下图所示(电路结构图)2、分析与计算 电路图如下图所示(电路图)本电路由核心芯片TL494作控制的单端PWM 降压型开关稳压电路。
TL494 是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能。
电路图中R 7与C 3决定开关电源的开关频率。
电阻R 12为限流保护电阻,其上的压降接入控制比较放大器的同相输入端,控制比较放大器的反相输入端通过5.1K 电阻接到片内基准,然后再通过RP 1和RP 2两电位器接地。
其片内误差放大器的反相输入端(2脚)接可调三端稳压器的输出端(2脚),其同相输入端(1脚)直接接输出电压的正极输出端。
(TL494内部结构示意图)工作原理:在恒定频率的PWM 通断中,控制开关通断状态的控制信号是通过一个控制电压U CON 与锯齿波信号相比较而产生的。
控制电压则是通过偏差获得的。
锯齿波的峰值固定不变的,其重复频率就是开关的通断频率。
在PWM 控制中,这一频率保持不变,本电路频率为KHz R c f t t 3510321010001.1.1.1312≈⨯⨯⨯==-。
当锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通,否则开关处于关断状态。
当后级反馈电压高于LM317可调基准(0~33V )时,片内误差放大器输出电压增加,将导致TL494内T1和T2管导通时间减小,使输出电压下降到与基准电压基本相等,从而维持输出电压稳定,反之亦然。
可调稳流部分的原理与其相同。
(1)整流滤波电路我们采用可承受大电流和耐高压冲击的BR104的桥堆进行桥式整流,整流后经LC 滤波网输出,其中电感是用可承受大电流环型电感,电感量为760uH ,电容采用63v/10000uF 的电解电容,这种滤波方式的特点是可抑制整流管的冲击电流,R1的作用是释放电容与电感所存储的能量,以保护桥堆和调整管。
整流滤波后v 10=1.2×40v=48v 。
电源v 20是TL494和LM317的专用电源;功率要求低,但稳定度要求高,故V2整流滤波后经LM317稳压输出,况且LM317具有各种保护功能,为其提供一个良好而安全的电源环境,也简化了外围电路。
(2)采样电阻计算因为V2整流滤波后为42v ,而v 20要求为38v ,又v 20≈1.25×23R R ,即 R 325.1202v R ⨯≈=25.138180⨯=5.4K而实测R 3取4.87K 比较接近。
对于可调基准,其输出电压最高要求为33v ,则 33v ≈25.194310⨯++R RP RP R ,令R 10=360Ω,R 9=180Ω,则算得43RP RP +≈4.4k但经过实测3RP =500Ω,4RP =2K 已可满足条件。
这可能是由于电子元件的参数漂移引起的。
由于LM317的最低输出电压为1.25v ,所以为了使基准能调到0v ,设当43RP RP +=0时,串入一个电阻Rx ,使得LM317输出电压为5v ,即5v ≈9R Rx·1.25,解得:Rx =720Ω, 但经实测Rx 取360Ω已可满足。
然后用一个负端5v 三端稳压管(7905)串在LM317的1脚,即可抵消,使LM317输出为0v 。
(3)调整管参数的计算I 。
=5A ,则要求Ice>5A ,设推动管Q 1的 β=3,则I B =βI ≈1.7A ,而TL494内部驱动管最大电流为500mA (并联后),因此考虑用一个大功率高频开关场效应管与其复合。
Q 2的V GS (th )=-10v ,I DS =-12A ,R 4为Q 2的偏置电阻,R 6为限流电阻。
令R 6=150Ω,则算得R 4=47Ω。
所以,此时对于R 4上的功率:P1=424R U R ≈2.8wR 6上的功率:P2≈626R U R ≈10.0w又最大占空比η为5000,所以R 4采用p '1>1p η=1.4W ,R 6采用p 2'>2p η=5W 的电阻。
(4) 储能电感和回路二极管储能电感用可承受大电流的铁氧体高频环型电感;回路二极管要用大功率硝特基高频二极管。
注意问题:Q1、Q2开关管和回路二极管都应加装散热片,纹波抑制方面,我们在稳压电源输出端并上大电容(10000uF ),经过实测,在大功率输出时纹波果然得到有效的抑制。
数字电压、电流表头要另外用独立电源供电,否则表头工作不正常甚至烧坏。
二:限流电源基本思想是把反馈信号和TL494内部基准电压比较通过其内部控制比较放大器把差值放大后去控制电流使其恒定。
其中R 12为限流电阻,取其为0.5Ω/5W ,限定最大电流为5A ,满载时,V R 12=0.1×5=0.5V ,则在控制比较放大器反相输入端的基准电压V '=21812RP RP R RP RP +++×5V ,令R 8=5.1K ,V '=0.5V ,解得RP 1+RP 2Ω≈600,所以取粗调为500Ω,微调为100Ω。
三:测试方法与过程⑴输出电压范围测试调节RP3与RP4,用数字万用表测出两端的输出电压最小值为0V,最大值为36.6V。
⑵最大电流测试将输出电压调至30V,输出端短路,测得最大输出电流为6.35A。
⑶电压调整率测试将调压变压器输出端稳压电源输入端,将稳压电源输出电压调至33V,调节调压变压器,使其输出从165V至265V,用数字万用表测量稳压电源输出端电压,测得最大电压变化量为0.05V,计算得电压调整率为0.15%。
⑷负载调整率测试空载时将输出电压调至30V,在负载端接入300Ω/200W的变阻器,将变阻器从8Ω调至100Ω,用数字万用表监视输出电压的变化,测得最大电压变化量0.4V,因此负载调整率为1.33%。
⑸纹波电压测试将电压输出调至30V,外接8Ω大功率变阻器,将示波器置于AC/0.1V输入档,测得负载上纹波电压为150mV。
⑹效率测试将电压输出调至30V,外接8Ω/200W变阻器,测得交流输入电压为235V,输入电流为0.75A,输出电压为29.6V输出电流是3.81A,所以整机效率η=(29.6×3.81)/(235×0.75)×100%≈63.99%。
⑺过流保护功能测试(限流)将电压调至30V,限流电位器旋到最大值(顺时针方向),再将输出端短路,测得电流6.35A,然后逆时针旋转,电流从最大到零。
说明限流功能正常。
四、经验总结:通过这次比赛,我们更觉团队合作的重要性,队员们都充分发挥自己的特长。
市场调查、资料收集、电路设计与制作、外观设计等。
各施其职,有条不紊。
在实际制作过程中我们也发现了自己还有许多的不足。
理论分析的很透彻了,但实际制作中还是遇到了很多问题,很多应用知识都不是很了解,经常遇到这样那样的问题,有时为了解决一个小问题,更是通宵达旦不知疲倦地工作。
这次比赛我们收获很大,不但知识层面上有所提高了,团队合作能力也提高了许多。
附录:这是本作品的正面操作面板示意图。
a旋钮为输出电压的粗调,b旋钮是输出电压的微调;c旋钮是输出电流的粗调,d旋钮是输出电流的微调;K是电源开关,中间的是USB电源输出端,最右边的是电源输出端口。
附件1附件2。