毕业论文--基于mc34063集成电路的开关电源设计.docVIP

目录 前言……………………………………………………………………………………9 一、直流稳压电源的构成……………………………………………………………11 二、直流稳压电源的分类……………………………………………………………15 三、直流稳压电源的技术指标………………………………………………………17 四、开关稳压电源的工作原理………………………………………………………20 五、调宽式开关稳压电源的电路组成………………………………………………21 六、开关稳压电源与串联可调式稳压电源…………………………………………23 七、电路方案的选择…………………………………………………………………25 八、 MC34063应用电路图电源的PCB板的作MC34063集成电路的开关电源设计 摘要 为了提高电源的利用效率和缩小设计电源的尺寸，本文采用MC3406集成芯片的开关稳压电源，并对芯片内部结构和外部电路作简要介绍，给出一个完整的开关稳压电路设计，并对电路作了具体论证，最终完成开关稳压电源的实物制作。 关键词：开关稳压电源；整流滤波电路；PWM控制电路；MC34063 引言 电源是各种电子设备的核心，因此电源的优劣直接关系到电子设计的好坏。另外电子设计者不得不考虑的一个问题就是效率问题，所以一个好的电源不仅要工作可靠还应该有较高的效率，而开关电源正是正好符合以上两点。 自开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后，在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调制(PWM)技术的发展，PWM开关电源问世，它的特点是用20kHz的载波进行脉冲宽度调制，电源的效率可达%~90%，而线性电源的效率只有30％~40％。随着超大规模集成芯片尺寸的不断减小，电源的尺寸；而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此，对开关电源提出了小型轻量要求。这一切高新要求便促进了开关电源的不断发展和进步。 一般直流稳压电源的电压调整率SU为1%、0.1%、0.01%不等，其值越小，稳压性能越好。电压调整率也可定义为：在负载电流和温度不变时，输入电压变化时，输出电压的变化量△U0，单位为毫伏。 （2）稳压系数 稳压系数定义为负载不变时，输出电压相对变化量和输入电压相对变化量之比，即 式中，U1为稳压电路输入直流电压，即整流电路的输出电压。 一般情况下S在10-2~10-4数量级。显然，S越小稳压电路输出电压的稳定性越好。 （3）负载调整率（亦称电流调整率） 在交流电源额定电压条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量用百分数表示 （4）输出电阻（内阻） 当输入电压固定时，输出电压变化量与负载电流变化量之比，称为输出电阻R0，亦称内阻，即 R0= 其单位为欧。R0的大小反映了当负载变动时，稳压电路保持输出电压稳压的能力。R0越小负载能力越强，一般R01。 （5）最大纹波电压与纹波抑制比 叠加在输出电压上的交流分量的峰—峰值称为最大纹波电压△U，一般为毫伏级。在电容滤波电路中，负载电流越大，纹波电压也越大。因此，纹波电压应在额定输出电流情况下测出。 纹波抑制比SR定义为稳压电源输入纹波电压峰—峰值△U与输出纹波电压峰—峰值△U之比，并取对数，即 SR=20 lg 单位为分贝（dB）。在质量指标中第（1）、（2）项是描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标，第（3）、（4）项是描述负载变化对输出电压影响的技术指标，第（5）项反映了稳压电源对其输入端引入的交流纹波电压的抑制能力。 四、开关稳压电源的工作原理 4—1 、 开关稳压电源的工作原理 图4-1所示是开关稳压电源的基本原理。它由开关调整管BG1、储能电路(由D、L、C组成)和控制电路三部分组成。控制电路产生一个脉冲宽度可调的矩形脉冲，它控制开关调整管的导 图4-1开关式稳压电源原理图 通时间的长短。当正脉冲来到时，BG饱和导通，通过BG的电流iL经L形成回路。通过L的电流iL不能突变，而是从零按线性增大，即 可见，脉冲宽度越大，BG导通的时间越长，则i越大。 由于L的电感量大，流过L的电流主iL转化为电感的磁场能量。在此同时，L的自感电动势为上正下负，使D截止。当脉冲过去，BG截止，L的自感电动势变为上负下正，D导通，产生电流iz，电感线圈的磁场能转化为电场能，向C充电，电压极性为上负下正。由于在BGl截止期间，D的导通使L维持了原来方向的电流，故D称为续流管。 当正脉冲再出现时，BG再导通，L又储电，D截止，C向RJz放电，