开关电源课设报告

电气与电子信息工程学院《电力电子装置设计与制作》课程设计报告名称：开关直流降压电源（BUCK）设计专业名称：电气工程及其自动化班级：14级专升本（1）班学号：201420210125姓名：指导教师：南光群、张智泉、叶天凤课程设计时间：2015年11月30日—12月10日课程设计地点：K2-414和K2-306实验室电力电子装置设计与制课程设计成绩评定表姓名学号201420210125专业班级14电气工程及其自动化专升本（1）班课程设计题目：开关直流降压电源(Buck)设计课程设计答辩记录：1、开关元件的选择要考虑那些因素？答：1.开关管的耐压值，2.电流的最大值，3与开关频率有关2、TL494有几种输出控制方式？答：TL494有2中输出控制方式，当输出控制（13）引脚接地时，输出控制方式为单端模式，其输出频率等于RC的振荡频率；当输出控制（13）引脚接参考电压时，输出控制方式为推拉模式，输出频率等于RC振荡频率的一半。成绩评定及依据：1.课程设计考勤情况（20%）：2.课程设计答辩情况（30%）：3.完成设计任务报告规范性（50%）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）：指导教师签字：年月日《电力电子装置设计与制作》课程设计任务书2015～2016学年第一学期学生姓名：专业班级：电气工程及其自动化14级专升本1班指导教师：南光群、张智泉、叶天凤工作部门：电气与电子信息工程学院一、课程设计题目：开关直流降压电源（BUCK）设计二、课程设计内容根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。设计题目选：题目一：开关直流降压电源（BUCK）设计主要技术指标：1）输入交流电压220V（可省略此环节）。2）输入直流电压在14-18V之间。3）输出直流电压11V，输出电压纹波小于2%。4）输出电流1A。5）采用脉宽调制PWM电路控制。三、进度安排序号名称时间1下发设计任务书，布置设计任务和设计要求、设计时间安排。一天2掌握锯齿波产生电路、电压反馈电路、控制电路的工作原理一天3掌握稳压电源电路工作原理半天4绘出原理框图以及各部分电路的详细连接图一天5学会借用电子线路CAD正确绘制电路图；一天6掌握焊接技术以及MOSFET、二极管、三极管等器件的检测方法半天7掌握电路的安装与调试一天8根据直流稳压电源电路的工作原理设计电路图一天9了解电子电路板的制作过程半天10学习电路原理图及印制电路板图的读图方法半天11掌握稳压开关电源的检测与调试一天12书写课程设计报告一天四、基本要求1、独立设计原理图各部分电路的设计；2、制作硬件实物，演示设计与调试的结果。3、写出课程设计报告。内容包括电路图、工作原理、实际测量波形、调试分析、测量精度、结论和体会。4、写出设计报告：不少于3000字，统一复印封面并用Ａ4纸写出报告。○1封面、课程设计任务书○2摘要，关键词（中英文）○3方案选择，方案论证○4系统功能及原理。（系统组成框图、电路原理图）○5各模块的功能，原理，器件选择○6实验结果以及分析○7设计小结○8附录---参考文献目录摘要............................................................................................................................1Abstract..........................................................................................................................11方案设计与论证........................................................................................................21.1总体方案的设计与论证.................................................................................21.2开关管的选择.................................................................................................21.3模拟控制芯片的选择.....................................................................................22系统设计....................................................................................................................32.1系统总体组成框图.........................................................................................32.2电路原理图.....................................................................................................33功能及器件的选择....................................................................................................43.1主电路元器件的选择.....................................................................................43.1.1电感的选择..........................................................................................43.1.2输出滤波电容的选择..........................................................................53.1.3MOSFET开关管的选择......................................................................53.1.4二极管的选择......................................................................................63.2PWM控制的设计...........................................................................................63.2.1锯齿波的频率的计算..........................................................................64仿真分析....................................................................................................................74.1仿真模型..........................................................................................................74.2仿真结果及分析.............................................................................................75实物结果及分析........................................................................................................75.1实物图.............................................................................................................95.2实物结果及分析.............................................................................................96设计小结..................................................................................................................13参考文献......................................................................................................................141摘要本次电力电子装置设计与制作，利用BUCK型转换器来实现14V-18V的开关直流降压电源的设计。使用TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制MOS管的开通与关断。为了将MOS管G极和S极隔离，本设计采用了推挽式放大电路。另外本设计还加入了反馈环节，利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比，进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态,采用模拟PI调节器实现对电路的快速调节作用，使系统稳定工作；TL494采用RC振荡电路来产生锯齿波来作为驱动信号的载波，控制开关管的开关频率。关键字：降压电源推挽式放大电路开关频率AbstractThisPowerelectronicequipmentdesignisusedbyBUCKtocatchthegoalof16V-8VSwitchdcstep-downpowersupplydesign.UseTL494ascontrolchipoutputpulsesignaltocontroltheopeningofMOStubeandshutoff.InordertomaketheMOStubeGpoleandSpoleseparate,thisdesignusesapush-pullamplifiercircuit.Inaddition,thedesignalsojoinedthefeedbacklinktomakethecircuitmoreaccurateandstable,PIanalogregulatorcircuitforfastregulationofthatsystemstability;TL494RCoscillatorcircuittogenerateasawtoothwaveasthecarrierdrivesignal,controltheswitchingfrequencyoftheswitchingtube.KeyWord:step-downpowersupplypush-pullamplifiercircuitSwitchingfrequency21方案设计与论证1.1总体方案的设计与论证方案一：采用低压线性稳压管（LDO）来设计电路。其优点是输出波形稳定，噪音小，所以外部电路比较简单。不足之处