开关电源设计毕业论文.doc

电子技术课程设计 设计课题： 开关电源 电子工程系 电子 1 班 目录 一．设计目的 二．设计要求 三．方案总体概要设计 四．分模块设计与分析 五．电路的安装与调试 六．总结 七．元器件清单 八．参考文献和辅助工具 设计目的 目前电子类的产品已经深入到人们生活的各项领域当中，每个产品都离不开电源。就目前电源发展这一块也是形式多样化。但也存在功率省耗大，转换效率不高，体积大不便于携带等导致性价比不高。基于这些我们设计一个AC-DC的直流稳压可调的开关电源，它的性能优越，电压可调，体积小、重量轻、性价比高等他将更加普遍使用于生活当中。希望通过本次课程设计了解ncp1050的功能及用法，进一步将数模电知识加以运用，进而不断提高自己的专业知识。 二.设计要求 基本要求： 1、输入电压：单相交流额定电压有效值220V±20% 2、频率：频率范围 45-65Hz 3、电流：在满载运行时,输入220V,小于 8A。在264V时,冲击电流不大于18A 4、输出电压U。可调范围：30～36V。 5、最大输出电流IOMAX：2A。 6、输出噪声纹波电压峰—峰值Uopp≤1 V 7、DC—DC变换器的效率q≥70％ 发挥部分： 1、进一步提高效率，使q ≥85％ 2、排除过流故障后，电源能自动恢复为正常 状态。 三.方案总体概要设计： 方案一 步骤如下： 方案一框图 说明：选择了Boost升压变换器实现DC-DC变换，控制系统选用单片机ADuC812和脉宽调制控制器SG3525通过双闭环回路共同控制DC-DC变换电路，实现输出电压稳定、可调；SG3525产生高频脉冲控制DC-DC变换，ADuC812实现显示、A/D和D/A转换、过流保护、处理电压反馈信号。 该方案的优点： 1.电路结构简单，转换效率高稳压性能优，并且转换效率高; 2.控制系统软件编程工作量较小，难度不大； 3.用脉宽调制型控制器实现PWM控制，产生频率为100KHZ的脉冲较容易，并且完全由硬件产生高频脉冲，实时性好； 该方案的缺点： 1.件电器设计难度较大； ⒉电路板布线工作量较大。 3.控制软件编程工作量大、难度大； 4.所有控制都由单片机实现,对单片机的硬件资源要求很高； 方案二 步骤如下： 方案二框图 隔离变压=整流滤波=高频变换=控制电路=调整输出 说明：本电路主要采用3块集成芯片实现对电路的控制，分别是IC1（NCP1050）、IC2（光耦合器SFH615)、IC3（可调式精密电压调节器TL431）。 该方案的优点： 1. 电路结构简单，转换效率高稳压性能优，并且转换效率高; 2. 性能优越，电压可调，体积小、重量轻、性价比高，可普遍使用于生活当中； 3. NCP1050,TL431等芯片器件功能强大，设计起来比较简单。 该方案的缺点： 1. 输出较难调节; 2. 电路图难以实现仿真; 结合老师提供的器件及对两种方案的对比，发现方案2容易实现,最终我们小组决定采用第2种方案实行本次电子课程设计。 四．各单元模块设计和分析 NCP1050内部结构图 NCP1050的构成 1、门控振荡器； 2、启动与调节电路； 3、欠压闭锁电路； 4、输人控制电路； 5、脉宽调制器； 6、功率开关管及过流检测电阻； 7、故障逻辑和定时器电路；8、开启触发器与关断触发器； 9、过热保护电路； NCP1050系列电源的性能特点 （1）芯片内部包含上电启动调节电路、门控振荡器、脉宽调制器、驱动门、功率开关管、故障逻辑与故障触发器、开启触发器、关断触发器、前沿闭锁电路。采用100V、115V或230V交流固定输人电压时, 该系列的输出功率为6~40W, 配85~265V宽范围交流输人电压时, 可提供3~20W的功率。占空比调节范围是0~77%。 （2）内部有一个完整的门控振荡器, 不需要外接阻容元件即可产生矩形波信号和时钟信号。 （3）利用芯片内部的动态自供电源来提供电源电压二并对其进行调整, 能省去反馈绕组, 简化高频变压器的设计。 （4）它采用独特的双沿口开、关触发模式来完成脉宽调制功能, 可实现控制环路的快速响应。 （5）具有完善的保护功能, 包括带滞后特性的输人欠压、保护、过流保护亦称过载保护、输出短路保护、