可调开关稳压电源Microsoft Word 文档

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、方案描述本设计方案旨在实现大功率可调开关电源的设计。

开关电源是一种稳定的直流电源，通过调节开关器件的导通和截断来实现输出电压的调节。

本方案将采用开关电源的基本原理，并添加一些改进措施，以提高其功率和可调性。

二、关键技术和参数选择1.输入电压范围：220VAC2.输出电压范围：可调0-60VDC（以60V为例）3.输出电流范围：可调0-20A（以20A为例）4.输出功率：最大功率为1200W5.开关频率：采用高频开关，例如50kHz6.转换效率：高效转换，目标设定在90%以上三、设计流程1.输入电路设计：a.采用220VAC输入，通过整流电路将输入电压转变为整流波形。

b.通过滤波电路对输入电压进行滤波，去除高频杂波和纹波。

2.控制电路设计：a.采用微控制器或专用的开关电源控制IC来实现对开关管的控制和保护功能。

b.设计反馈电路，实时监测输出电压和电流，并通过控制电路对其进行调节。

3.开关电路设计：a.选择适当的功率开关管、二极管和电容，以满足最大输出功率和高效转换的要求。

b.设计恰当的开关电路拓扑结构，如半桥、全桥等，以提高功率密度和性能。

4.输出电路设计：a.通过输出变压器降低输出电压并提高输出电流。

b.根据输出电流的需求选择合适的电感和电容进行滤波和稳压。

5.保护电路设计：a.设置过载保护，当输出电流超过设定值时，自动切断开关管的导通。

b.设置过温保护，当开关管温度达到设定值时，自动切断开关管的导通。

6.效率改进措施：a.选择高效的开关器件，减小开关管的导通和截断过程中的能量损耗。

b.优化电路结构和参数，减小电源电路的损耗和杂散产生。

7.调试和优化：a.进行原理性实验，验证电路的基本工作原理和性能。

b.对电路进行稳定性和可靠性的测试，确定电路在不同负载下的性能。

四、预期效果本设计方案旨在实现大功率可调开关电源的设计，具有可调电压和电流的功能，并满足1200W的最大输出功率。

最新开关稳压电源__实验报告实验目的：1. 熟悉最新开关稳压电源的工作原理。

2. 掌握开关稳压电源的设计和测试方法。

3. 分析开关稳压电源的性能参数，并进行优化。

实验设备和材料：1. 开关稳压电源模块。

2. 可调直流电源。

3. 数字万用表。

4. 示波器。

5. 负载电阻。

6. 电路板及相关电子元件。

实验步骤：1. 首先，根据开关稳压电源的规格书搭建实验电路，并确保所有连接正确无误。

2. 使用可调直流电源提供输入电压，设置不同的输入电压值，记录开关稳压电源的输出电压和电流。

3. 通过示波器观察开关稳压电源的输出波形，检查是否有波动或噪声。

4. 在不同的负载条件下，测量开关稳压电源的输出稳定性，记录数据。

5. 对开关稳压电源进行效率测试，计算其在不同负载下的能量转换效率。

6. 分析测试数据，评估开关稳压电源的性能，并提出可能的改进措施。

实验结果与分析：1. 在输入电压变化时，开关稳压电源能够维持稳定的输出电压，显示出良好的电压调节能力。

2. 示波器结果显示，输出电压波形纯净，无明显噪声，表明电源具有良好的滤波性能。

3. 负载测试表明，在一定范围内改变负载，输出电压变化极小，说明电源具有良好的负载调节能力。

4. 效率测试结果表明，开关稳压电源在中等负载下效率最高，而在低负载和过载条件下效率有所下降。

5. 根据实验数据，提出改进措施，如优化电路布局，使用高品质的滤波元件，以及改进散热设计等。

结论：通过本次实验，我们验证了最新开关稳压电源的性能，并对其稳定性、效率和负载调节能力有了深入的了解。

实验结果表明，该开关稳压电源在大多数应用场景下能够提供可靠和高效的电源解决方案。

通过进一步的优化，可以提高其在极端条件下的性能，满足更广泛的工业应用需求。

开关稳压电源摘要：本系统以直流电压源为核心，MSP430F149单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进。

并可由LED显示实际输出电压值。

本系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器输出，实现数字给定。

实现数控可调稳压。

单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控，输出电压经过采样后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定，这样构成稳定的电压源。

关键词：数控恒压源闭环控制一.设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压范围和功能的数控电源.2.设计要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：1．基本要求（1）输出电压U O可调范围：30V～36V；（2）最大输出电流I Omax：2A；（3）U2从15V变到21V时，电压调整率S U≤2%（I O=2A）；（4）I O从0变到2A时，负载调整率S I≤5%（U2=18V）；（5）输出噪声纹波电压峰-峰值U OPP≤1V（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；（6）D C-DC变换器的效率η≥70%（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；（7）具有过流保护功能，动作电流I O（th）=2.5±0.2A；2．发挥部分（1）进一步提高电压调整率，使S U≤0.2%（I O=2A）；（2）进一步提高负载调整率，使S I≤0.5%（U2=18V）；（3）进一步提高效率，使η≥85%（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；（4）排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；（5）能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

（6）其他。

二、总体方案论证与比较方案一：采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变给定信号间接地改变输出电压的大小。

为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，可以经过ADC进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。

湖南工学院设计课题：开关稳压电源组员：刘功文杜志成刘品田班级：电气0801班设计指标：1.输出电压U可调范围：30～36V；2.最大的输出电流I：2A;max3.U从15v变到21v，电压调整率U S<2%24.I从0A变到2A，负载调整率：I S<5%(2U=18v);5.DC-DC变换器的效率 >70%（U=18v,0U=36v,0I=2A）;26.具有过流保护的功能，即继电器的动作电流为2.5A。

设计要求：1.DC-DC变换器的输出电压高于输入电压，因此需要一个升压斩波电路2.功能要求该开关稳压直流电源应具有输出电压同步可以调、键盘设定；过流保护，出现故障后能自动恢复正常，同时能具有输出电压，电流的测量与显示的功能3.对于各个模块必须要自制辅助电源来供电，而且效率不能太低。

输入和输出必须没有直接的电气隔离，而且输入端已有隔离变压器隔离，因此无直接的电气隔离电路。

方案讨论根据上述的要求，不难构建系统的整体框架图，220V 交流电压经过隔离、降压、整流、滤波后，得到比较稳定的直流电压，在经过DC-DC电路升压后再滤波得到比较平滑的直流输出电压，输出电压、电流经过检测元件、AD转换芯片进行采样，经过运算后就可以得到需要的PWM信号去驱动功率开关，当检测到电流到达到2.5A时，单片机发出命令前级处理电路的继电器，从而使供电中断，可靠的实现电路的安全。

综上所述，我们可以得到总的原理框图2、控制部分控制部分主要完成输出电压的键盘设计与步进，以及电压电流的液晶屏幕的显示，主要以单片机为控制中心开展工作，围绕单片机可以很容易地实现过流过压功能。

单片机控制方框图（4-1）所示。

图（2-1）单片机系统最小系统单片机可以选用51系列的单片机，通过AD将输入电压、输出电压和电流进行采样，单片机还完成对键盘的控制和液晶屏的显示功能。

输出电流的采样依靠串联在输出回路的采样电阻完成，为了减少损耗，采样电阻采用温度特性好的康铜丝绕制，阻值0.1欧姆左右，经差动放大器INA148送入A/D,计算处理得到负载回路的电流值。

直流稳定电源设计制作人:某某题目：直流稳定电源的设计一、任务：设计并制作交流变换为直流的稳定电源。

二、要求：1．基本要求（1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：a．输出电压可调范围为+9V～+12Vb．最大输出电流为1.5Ac．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）g．具有过流及短路保护功能（2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下：a．输出电流：4～20mA可调b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）（3）DC-DC变换器在输入电压为+9V～+12V条件下：a．输出电压为+100V，输出电流为10mAb．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）2．发挥部分（1）扩充功能a．排除短路故障后，自动恢复为正常状态b．过热保护c．防止开、关机时产生的“过冲”（2）提高稳压电源的技术指标a．提高电压调整率和负载调整率b．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值（3）改善DC-DC变换器a．提高效率（在100V、100mA下）b．提高输出电压（4）用数字显示输出电压和输出电流.三，稳压电源的研究背景本电源在市场上很有应用前景，可以作为收音机或掌机的外接电源，也可以用作手机电池的充电器，功率高点的还作为小型电视或其他家用电器的电源。

直流稳压电源是电子技术常用的仪器之一，它现在广泛的应用在学校教学，科学研究等领域，是电子设计人员进行实验操作和科学研究必不可少的电子仪器。

在日常的电子电路中，供电电源常常要用到稳压直流电源。

直流稳压电源的设计可调直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计设计要求基本要求：短路保护，电压可调。

若用集成电路制作，要求具有扩流电路。

基本指标：输出电压调节范围：0-6V，或0-8V，或0-9V，或0—12V；最大输出电流：在0.3A-1.5A区间选一个值来设计；输出电阻Ro：小于1欧姆。

其他：纹波系数越小越好（5%Vo），电网电压允许波动范围 + -10%。

设计步骤1．电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。

（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。

（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。

（4）总电路图：连接各模块电路。

2. 设计思想（1）电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载R。

L电路设计- 1 -直流稳压电源的设计一）直流稳压电源的基本组成（直流稳压电源是将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源，其基本组成如图（1）所示：T稳滤整负载压流波直流稳压电源的方框图图（1）的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数直流稳压电源的输入为220V再对交流电值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，压进行处理。

变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。

即正弦波电压转变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，换为单一方向的脉动电压，半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。

方案分享一种开关可调稳压电源设计与制作
稳压电源设计对于很多工程师来说是非常熟悉的日常工作，而开关可调的稳压电源设计方案并不是特别多件。

在今天的方案分享中，我们将会为大家分享一种开关可调的稳压电源设计与制作过程，方便各位工程师和技术人员在新产品设计的过程中，进行借鉴。

 在本次所设计的开关可调稳压电源设计方案中，我们主要使用隔离变压器提高抗电磁干扰能力，同时使用脉宽调制电路控制电压输出，采用DC-DC 变换器提高电源效率。

这种稳压电源的电路原理图如图1所示，其仿真结果如图2所示。

 图1
 图2
 本设计在元件和模块的选择方面，所采用的是N7818稳压芯片、TL494集成电路和非隔离型升压式DC-DC变换器。

这种结构的DC-DC变换器主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。

下图图3该种变换器的主电路结构。

 图3
 在该种开关可调的稳压电源设计方案中，这种非隔离型升压式DC-DC升。

小型可调开关稳压电源设计1.引言2.设计要求所设计的小型可调开关稳压电源需要满足以下要求：(1)可调输出电压范围在1.2V至30V之间。

(2)输出电流范围在0.1A至5A之间。

(3)输出电压稳定度小于1%。

(4)效率大于90%。

3.设计原理开关变换器通常由开关管和输出变压器组成。

开关管的开关频率通常在10kHz至1MHz之间，取决于输出电压和电流的需求。

输出变压器负责将输入电压转换为高频交流电压，并通过整流电路转换为直流电压供给稳压电路。

稳压电路通常由电压反馈回路和功率管组成。

电压反馈回路监测输出电压，并通过调节功率管的导通时间来调整输出电压。

功率管的导通时间越长，输出电压越高，反之亦然。

稳压电路还可以根据需要加入过压保护、短路保护和过温保护等功能。

4.具体设计步骤(1)确定所需的输出电压范围和输出电流范围。

根据需求选择合适的开关管和输出变压器。

(2)设计开关变换器的工作频率和输出电压波形。

通常选择工作频率高和占空比大的开关变换器，以提高效率和减小体积。

(3)设计电压反馈回路的放大倍数和稳定电压。

根据需求选择合适的运算放大器和稳定电压源。

(4)选择合适的功率管和电源管理芯片，并进行相关参数计算和电路设计。

(5)进行电路模拟和仿真，优化设计参数。

(6)制作电路原型，进行实际测试和调整。

(7)进行电路可靠性和稳定性测试，确保设计满足要求。

(8)进行小批量生产，进行工艺改进和质量控制。

5.总结。

555可调式开关稳压电源555可调式开关稳压电源要介绍的是一种由交流电源变为直流电源的可调式开关稳压电源，电压输出范围为3~30V ，最大输出电流为2A 。

本电路的输出电压在设定范围内连续可调，它具有输出短路自动保护功能，工作十分稳定，电路组成如图2-51 所示。

电路工作原理分析555可调式开关稳压电源电路由交一直流电源变换电路、输出电源调节与控制电路、输出短路自动保护电路以及电源启动电路等组成。

交-直流电源变换电路由电源变压器T 、桥式整流电路、电源调整管VTl 及基准电压源DWl 等组成。

220V 交流电源经变压器T 降压为34V 的低压交流电，经过由VDl~VD4 组成的全桥整流电路整流后，变为约32V 的直流电。

再经电源调整管VT1 的调整，输出12V 的直流工作电源，供工作电路使用。

稳压管DW1 提供13V 的基准电压，扣除调整管VTl 的管压降，使输出电压为12V。

NE555 及其外围元件组成电源输出调整管的开关控制电路。

NE555 的⑥、⑦脚接入由R2 与C4 组成的定时控制电路，通过c4的充、放电，由NE555 输出脉宽24ρ的方波脉冲，并通过VT4 的导通加至复合调整管VT5 的基极，控制VT5 ，VT6 的导通与截止。

E555 的⑤脚接一个由稳压管DW2 提供的6V 基准电压，这一基准电压的接人，改变了555 电路输入端的分压比，改变了⑥脚的阔值电压，使其由BV 改为6V ，也使②脚的触发电压变为3V 。

NE555 的②脚接至输出电路中输出电压的误差取样电压，这一取样电压在正常情况下小于3V ，当输出电压升高使取样电压大于3V 时，NE555 的③脚输出低电平，使输出电压调整管VT5 ，VT6 截止，停止电源输出。

待输出电压恢复正常，取样电压下降到低于3V后，电路恢复正常工作，调整管导通并向外输出电源。

调整RP 改变取样电压的控制点，即可调节输出电压在3~30V 内变化。

在正常情况下电路是这样工作的: NE555 的②脚电压低于3V ，③脚按照R2 、C4 的充放电时间常数，输出一定宽度的控制脉冲，使调整管VT6 处于开关工作状态，按照设计要求以及电路的调整状态输出电压。