开关电源实训报告

1、开关电源实验报告一、实验名称30w-12v开关电源制作二、实验目的1. 掌握 buck 降压型反激式开关电源原理、焊接、调试。2. 熟悉 uc3842 主要性能参数、端子功能、工作原理及典型应用。三、实验要求1. 输入电压 av220v ，调节输出电压为 dc12v ，输出功率 30w。2. 掌握电路板焊接工艺。四、实验介绍开关电源介绍开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（ pwm）控制 ic 和 mosfet 构成。 随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效

2、率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在安防监控，节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关电源具有以下特征：电源电压和负载在规定的范围内变化时，输出电压应保持在允许的范围内或按要求变化；输出与输入之间有良好的电气隔离；可以输出单路或多路电压，各路之间有电气隔离

3、。本次实验是要采用 uc3842 制作一路输出的 av220v-dc12v 的 30w开关电源。 开关电源原理电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路 4 部分组成。主电路采用单端反激式拓扑。控制电路是整个开关电源的核心，控制的好坏直接决定了电源整体性能，电路电流环控制采用 uc3842 内部电流环，电压外环采用 tl431 和 pc817 构成外部误差放大器。输入市电首先经过滤波、整流后变换为直流电压，再经过直流变换器变换为所需的直流电压；通过检测和控制电路对其输出进行调整。图 4-1 开关电源基本结构框图主要元器件介绍1 ） uc38421 uc3842 简介：uc3842是高性能固定频

4、率电流模式控制器专为离线和直流直直流变换器应用而设计的，这些集成电路具有可微的振荡器，能进行占空比的控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输入，是驱动功率 mosfet 的理想器件。 其他的保护特性包括输入和参考欠压锁定， 各有滞后、 逐周电流限制、可编程输出静区时间和单个脉冲测量锁存。 2 uc3842 的性能特点：它属于电流型单端pwm调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点。能通过高频变压器与电网隔离，适于构成无工频变压器的2050w小功率开关电源。最高开关频率为500khz, 频率稳定度达0.2%。电源效率高，输出电流

5、大，能直接驱动双极型功率晶体管或vmos管、 dmos管、 tmos 管。输出电流为200ma，峰值为1a，既可驱动双极型三极管也可驱动 mosfet 同时将内部振荡器的频率限制在管。若驱动双极型三极管，应加入开关管截止加速40khz 以下；若驱动mosfet 管，振荡频率由外接rcrc电路，电路设定。内部有高稳定度的基准电压源，典型值为5.0v ，允许有±0.1v的偏差。温度系数为0.2mv/ 。稳压性能好。其电压调整率可达0.01%/v, 能同第二代线性集成稳压器（例如lm317 ）相媲美。启动电流小于1ma,正常工作电流为15ma。除具有输入端过压保护与输出端过流保护之外，还设

6、有欠压锁定电路，使工作稳定、可靠。最高输入电压vim=30v ，输出最大峰值电流ipm=1a, 平均电流为0.2a, 本身最大功耗pom=50w。 dm=1w, 最大输出功率p启动电压大于16v、启动启动前电源电流仅0.5ma。处于正常工作状态时，工作电压在10 34v 之间，负载电流为15ma。超出此限制，开关电源呈欠电压或过电压保护状态，无驱动脉冲输出。内设 5v(50ma) 基准电压源，经21 分压后作为取样基准电压。内设过流保护输入端 (3 脚 ) 和误差放大器输入端 (1 脚 ) 两个 pwm控制端。 误差放大器输入构成主 pwm控制系统，可使负载变动在 30% 100%时输出负载调

7、整率在 8%以下，负载变动 70% 100%时输出负载调整率在 3%以下。过流检测输入端可对逐个脉冲控制，直接控制每个周期的脉宽，使输出电压调整率达到 0.01%/v 。如果 3 脚电压大于 1v 或 1 脚电压小于 1v，pwm比较器输出高电平使锁存器复位，直到下一个脉冲到来时才重新置位。利用1 脚和 3 脚的电平关系，在外电路控制锁存器的开/ 闭，使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲。因此，电路的抗干扰性极强，开关管不会误触发，提高了可靠性。3 uc3842 的引脚排列及内部框图图 4-2uc3842结构图uc3842采用 dip-8封装如上图4-2 ，管脚 vi 、 vo、 gnd 端分别

8、接输入电压、输出电压、地。 vref为内部 5.0v 基准电压引出端。rt/ct是外接定时电阻、定时电容的公共端。uc3842内部框图如图2, 其主要包括5.0v 基准电源，振荡器、误差放大器，过流检测电压比较器、pwm锁存器、输入欠压锁定电路、门电路、输出级、34v 稳压管。5v 基准电源：内部电源，可以提供5v/50ma 的输出。振荡器：决定电源开关频率，rt接在 4 脚和 8 脚之间， ct 接 4 脚、 gnd 和 5 脚之间。欠压锁定电路uvlo ：开通阈值16v，关闭阈值10v，具有滞回特性。pwm锁存电路： 保证每一个控制脉冲作用不超过一个脉冲周期，即所谓逐个脉冲控制。另外， v

9、cc 与 gnd 之间的稳压管用于保护，防止器件损坏。输出电路：图腾柱输出电路，输出pwm触发信号，可驱动mos 管及双极型晶体管。2） tl431tl431在开关电源中起到误差放大器的作用，将产生的直流电压与标准的误差通过pc817 送到 uc3842 中，从而控制q1 的开通和关断。将输出的电压经r19 和 r18 降压，输入tl431进行比较，再通过电位计出电压达到 +12v。1内部结构tl431内部结构如图4-3 所示。+12v 比较，将svr 调节，使输cathode图 4-3 tl431 的内部结构图 2 tl431 的相关参数在绝对极大等级下；阴极电压可达到 37v ，阴极电流值

10、范围为 -100+150ma。一般在实际应用时，阴极电压取 36v，阴极流过的电流值为 100ma。反馈输入电压为 2.495v ，反馈输入电流为 1.5ma。 3 tl431 的典型应用篇二：毕业实习报告开关电源毕业实习报告班级学号学生姓名指导教师电气工程与自动化系2013年4月13日一、实习目的1 、通过毕业实习加深对专业知识的理解在四年大学生活中， 学生对专业先关知识进行了系统的学习， 已基本具备专业相关素质。但通过课本学习和实验训练，学生很难深入理解所学专业，所以毕业实习至关重要，是本科阶段最后一个也是最关键一个环节。毕业实习期间，学生可以更深刻地体会到平日所学在社会相关行业中的应用，

11、进而联系课本相关知识，加深对其的理解。2 、通过毕业实习更好完成毕业设计毕业实习一般与毕业设计先关，它的质量关系到了毕业设计的好坏，作为大学期间最重要的实习之一，必须认真参与。通过最后一次实习，让学生进一步了解生产现场，把在校期间的学习和生产结合起来，发现自己的不足，以更好地完成毕业设计。3 、通过毕业实习增强实践能力在毕业实习期间，学生接触到的不再是课本上硬生生的理论，可以亲眼看到、亲手摸到专业相关仪器设备，并可以了解设计制作、生产加工、维护管理等一系列环节的工作。通过亲身投入工作，可以充分锻炼动手实践的能力，避免一般大学生眼高手低的缺点。4 、通过毕业实习了解相关行业发展状况，把握以后发展

12、方向现代社会发展迅速，从课本上学到的知识、看到的信息部分已经过时，要想了解行业发展动态、真正做到学有所用，必须深入社会相关行业。毕业实习也就为我们提供了这么一个机会。通过实习，我们可以真正了解到目前广泛应用的技术，也为我们日后的学习和发展找准方向。5 、通过毕业实习锻炼学生职业化相关素质，以更好融入社会学生即将离开校园步入社会， 必须丢掉自己做学生时的一些行为习惯， 以适应社会生活。而“职业化”是衡量一个人能不能胜任一份工作的标准，如何使学生具备“职业化”的相关素质也是大学教育的一个重点。通过毕业实习，学生可以初步了解职场，了解自己应该具备哪些职业素质，为以后的发展奠定基础。二、实习时间和地点

13、? 实习时间： 2013 年 4 月 1 日 2013 年 4 月 10 日? 实习地点：洛阳嘉盛电源科技有限公司（河南省洛阳市高新技术开发区延光路火炬园c座 4层）三、实习单位简介洛阳嘉盛电源科技有限公司位于国家级高新技术产业开发区-洛阳火炬创新创业园，是集产品开发、生产、销售、服务于一体的民营企业。凭借先进的技术，多年的开发与销售经验，以及完善的品质管理体系、先进的检测设备和完善的售后服务，赢得广大客户的信赖与支持。企业基本信息如下：企业类型：有限责任公司经营模式：生产型所在地区 : 河南洛阳品牌名称：洛阳嘉盛主营行业：电工电气充电器注册资本： 100 万人民币 rmb厂房面积： 2000

14、平方米员工人数： 51-100 人研发部分人数： 5-10人年营业额： 100 万 -500 万人民币管理体系认证： iso9001主要客户群：电力，交通，仪器仪表，通讯等主要产品：大功率锂电池充电机、智能大功率电力电源（ac/dc ）、工业开关电源、直流 /直流变换器（ dc/dc ）、 led电源、逆变电源（dc/ac ）等，广泛适用于通信、电力、交通、铁路、冶金、化工、仪器、仪表、工业控制等领域。 公司现拥有多项发明专利， 自主研发的 15kw 电动汽车智能充电模块，大大领先行业水平。公司同时可针对不同客户需求，为客户量身打造符合其要求的非标电源及电子产品。公司创办以来本着以市场为导向，

15、以科技为动力，以创新求发展，以质量求生存，做优做强，持续发展， 永续经营的质量方针与经营理念， 严格执行 iso9001-2000 质量管理体系，建立并完善了质量保证体系，为产品的销售奠定了坚实的基础。四、实习内容一、实习内容概括在为期 10 天的毕业实习里，我们主要进行了以下几项内容：1 、理论与实际的结合为了能够更加深入地进行车间实习，在实习过程中，我们结合了所学的书本知识与实习的要求，将理论与实际进行了完美的结合，也更加的促使我们不断地进行学习与研究。2 、实习日记在实习中，我们将每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等均记入到了实习日记中。随时接受老师们的检查与批改

16、。3 、安全教育在实习开始时，学校组织我们到公司由专业人士对我们进行安全教育，讲解了安全问题的重要性和在实习中所要遇到的种种危险和潜在的危险等等。4 、组织参观在实习开始时，学校组织我们对实习单位的参观，以便了解其概况。在实习期间，我们还到其它有关车间去进行专业性的参观，获得了更加广泛的生产实践知识，和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。5 、车间实习我们在车间实习是生产实习的主要方式。我们按照实习计划在指定的车间进行实习，通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教，圆满完成了规定的实习内容

17、。6 、其它在完成好我们所实习业务内容的同时，常常利用现场学习的机会，开展向社会、向工人和工程技术人员学习的活动。在空余时间里还组织联欢、球赛等活动，并加强进行思想政治教育活动等等。二、车间实习内容在生产车间，我们学习了开关电源的接线和维修。1 、开关电源接线方法方法为：l ：接 220v 交流火线n ：接 220v 交流零线fg：接大地g ：直流输出的地+5v：输出 +5v 点的端口adj ：是在一定范围内调输出电压的，开关电源上输出的额定电压本来出厂时是固定的，也就是标称额定输出电压，设置此电位器可以让用户根据实际使用情况在一个较小的范围内调节输出电压，一般情况下是不需要调整它的。2 、开

18、关电源的维修可分为两步进行： 断电情况下， “看、闻、问、量”看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的pcb 板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件。资产管理闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件。问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作。量：没通电前，用万用表量一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障，则大多数情况下，高压滤波电容两端的电压未泄放悼，此电压有300 多伏，需小心。用万用表测量ac 电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。电容器应能

19、充放电。脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。 加电检测通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象，若有要及时切断供电进行检修。测量高压滤波电容两端有无300 伏输出，若无应重点查整流二极管、滤波电容等。测量高频变压器次级线圈有无输出，若无应重点查开关管是否损坏，是否起振，保护电路是否动作等，若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量pwm芯片保护输入脚的电压，如果电压超出规定值，则说明电源处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。三、单片机

20、控制输出的开关电源现有控制方案就我这次毕业设计做的内容我还了解到对于单片机控制输出的开关电源, 单从对电源输出的控制来说, 可以有几种控制方式.其一是单片机输出一个电压( 经 da 芯片或 pwm方式 ), 用作电源的基准电压. 这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压, 可以用按键输入电源的输出电压值, 单片机并没有加入电源的反馈环 , 电源电路并没有什么改动. 这种方式最简单.其二是单片机扩展ad, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 调整da 的输出 , 控制 pwm芯片 , 间接控制电源的工作. 这种方式单片机已加入到电源的反馈环中, 代替原来的比较放大环节,

21、单片机的程序要采用比较复杂的pid 算法 .其三是单片机扩展ad, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 输出pwm 波 , 直接控制电源的工作. 这种方式单片机介入电源工作最多.第三种方式是最彻底的单片机控制开关电源, 但对单片机的要求也最高. 要求单片机运算速度快, 而且能够输出足够高频率的pwm波 . 这样的单片机显然价格也高. dsp类单片机速度够高, 但目前价格也很高 , 从成本考虑 , 占电源成本的比例太大 , 不宜采用 . 廉价单片机中 ,avr 系列最快 , 具有 pwm输出 , 可以考虑采用 . 但 avr 单片机的工作频率仍不够高 , 只能是勉强使用 .

22、但是上列第二种控制方式 , 即单片机调整 da 的输出 , 控制 pwm芯片 , 间接控制电源的工作 ,却对单片机没有那么高的要求,51 系列单片机已可胜任. 而 51 系列单片机的价格比avr 还是低一些 .五、实习收获与体会10 天的实习转眼即逝，可是这10 天来的所见所闻、所做所想使我受益匪浅，对以后的学习、工作都有很大帮助。为了抓住这短暂的10 天，使它不那么轻易地从生命中滑落，我把这几天的体会和收获总结为以下几点：1、亲眼看到开关电源的工业设计和生产过程，更加深入地理解了开关电源的工作原理与其在实际中的应用， 对毕业设计起到了指导作用；同时也感觉到课本理论与实际应用的差距。2 、通过

23、车间实习， 锻炼了自己的动手能力， 改掉了眼高手低的毛病。 有些工作看似简单，可当实际去做时才发现有很多问题之前没有想到，不知如何下手。多亏工人师傅的耐心指导才能完成实习任务。3、通过对整个公司各个环节的参观，了解了目前电源行业的生产模式和管理方法，为以后的学习和发展指引了方向。4、实习期间， 通过与工人师傅的交流和沟通，不但锻炼了自己与人交往的篇三：开关电源实训报告格式电力电子技术实操技能训练系别专业班级学生姓名指导教师提交日期王志强2011年9月16日一、反激稳压电源的工作原理附图：反激稳压电源的电路原理图图1 、 设计要求：（ 1） 输入直流电压为 90v 220v；（ 2） 输出直流电

24、压为 12v ，功率为 30w；（ 3） 开关频率为 65khz 。2 、 cr6853 控制的反激式开关电源原理分析：二、 反激变压器设计（参考教材 73-86 页，根据介绍的设计步骤选择初、次级绕组匝比，最大脉宽，电感值等，并选择合用的 mpp磁芯及确定初、 次级绕组的匝数和线径。 希望同学们把过程等写清楚，本小节较能体现工作量。 ）附图：反激变压器的电路图1 、 反激变压器的工作原理2 、 设计原则和设计步骤3 、 设计结果（如磁芯选择，绕组匝数，漆包线线径等）三、 波形观察1 、 开关管触发信号波形附图2 、 网压 110kv 输入，并且输出 0.5a 时，开关管电流波形附图3 、 网

25、压 110kv 输入，并且输出 0.5a 时，开关管电压波形附图四、 电源输测试结果分析1 、 空载测试，不同输入电压与输出电压关系2 、 在 0.5a （即 6w）输出电流情况下，不同输入电压与输出电压关系。3、 在额定 110kv 输入下，不同负载，0.5a 、 1a、 1.5a 、 2a 下，与输出电压关系，并作出分析。五、开关电压实训心得体会包括调试心得，实训工作体会和改进意见。字数不宜少。注意：希望各位同学按照上面的格式线，包括字体等格式。实验报告的纸质版和电子文档在下周五前集中交给学委。学委第三周星期五交到王老师办公室 b8-405. 篇四： 09 电气 1 班陈向开关电源实训报告

26、电力电子技术实操技能训练系别 电气工程系专业班级09 级电气工程及其自动化1 班学生姓名陈 向指导教师王志强杜芸强提交日期2012年9月 19日一、反激稳压电源的工作原理1 、 设计要求：（ 1） 输入直流电压为 90v 220v；（ 2） 输出直流电压为 12v ，功率为 30w；（ 3） 开关频率为 65khz 。2 、 cr6853 控制的反激式开关电源原理分析：90v-220v交流输入电压vin经 emi 滤波器c1 送入桥式整流器d1 经滤波大电容c13输出 90 220vdc 。保险管fs1的使用是为了防止大冲击电流损坏整流桥d1。整流后的高压（90220vdc ）一端通过变压器的

27、原边接高压mosfet q1的 drain ，另一端通过电流检测电阻接高压mosfetq1的 source 。为了将高压mosfet q1 管的峰值drain电压限制在bvdss （ mosfet drain-source breakdown voltage,650v)以下， d3、 r3 、 c3 构成一箝位电路，它可以将高压mosfet在关断时drain的电压箝位在bvdss 以下。为降低芯片的启动损耗，在芯片启动以后由变压器的辅助绕组、d3、 r7 、c5 构成的环路给芯片供电。变压器的副边输出经d4 整流， c7、l2 、c8 滤波后得到稳定的12v 输出电压。 高性能的开关电源离不开

28、反馈环路的控制，u3、u2 构成一电压反馈环路 （疑惑的就是我在老师那里帮忙是，发现那个电池做的反馈好奇怪）r12 、c7 组成一补偿网络，为u3。r11 、 r13 提供补偿。组成取样回路，将输出电压的取样值送给u2 将取样值与参考值比较的结果耦合到控制芯u3。片的反馈端 7 脚。芯片为主回路提供一个方波信号，使得主回路符合反激原理，方波占空比的大小可以控制输出电压的大小，由此，得到我们想要稳定的一个电压值。二、反激变压器设计1 、 工作原理1 ） . 电路结构如图一.2).当开关管q1导通时 , 其等效电路如图二(a) 及在导通时初级电流连续时的波形, 磁化曲线如图二 (b).当 q1 导

29、通 ,t1 之初级线圈渐渐地会有初级电流流过, 能量就会储存在其中. 由于变压器初级与次级侧之线圈极性是相反的, 因此二极管 d1 不会导通 , 输出功率则由co 来提供 . 此时变压器相当于一个串联电感lp, 初级线圈电流ip 可以表示为 :vdc=lp*dip/dt此时变压器磁芯之磁通密度会从剩磁br 增加到工作峰值bw.3）.当 q1 截止时 ,其等效电路如图三(a) 及在截止时次级电流波形, 磁化曲线如图三(b).当 q1 截止时 , 变压器之安匝数(ampere-turns ni)不会改变 , 因为 ?b 并没有相对的改变.当 ?b 向负的方向改变时( 即从 bw降低到 br),在变

30、压器所有线圈之电压极性将会反转, 并使 d1导通 , 也就是说储存在变压器中的能量会经d1, 传递到 co 和负载上 .此时次级线圈两端电压为:vs(t)=vo+vf (vf为二极管d1 的压降 ).次级线圈电流 :lp=(np/ns)2*ls (ls为次级线圈电感量)由于变压器能量没有完全转移, 在下一次导通时, 还有能量储存在变压器中, 次级电流并没有降低到0 值, 因此称为连续电流模式或不完全能量传递模式(ccm).2 、 连续电流模式 (ccm) 模式下反激变压器设计的步骤1 ） . 确定电源规格 .输入电压范围vin=90 220vac;.输出电压 / 负载电流 :vout1=5v/

31、10a,vout2=12v/1a;篇五：开关电源实验报告开关电源实验报告一 开关电源原理如下图 30w开关电源电路图所示， 市电先经过由电容cx1 和滤波电感lf1a组成的滤波电路后，再经过型号为kbp210 的整流桥 bd1 和 c1 组成的整流电路，输出直流电。直流电又经过由 uc3842 和 2n60 等元器件组成的高频逆变电路后，变成高频的交流电，经高频变压器输出为低电压的高频交流电。 高频交流经肖基特二极管sr1060 后变为脉动的直流电， 最后经滤波电容和滤波电感变为我们想要的直流电输出。mov2 、mov3：f1 、f2 、 f3 、fdg1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两

32、端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，f1 、f2、f3会烧毁保护后级电路。（ 2）输入滤波电路：c1 、l1 、c2、c3 组成的双 型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对c5 充电，由于瞬间电流大，加rt1 （热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在rt1电阻上，一定时间后温度升高后rt1阻值减小（ rt1是负温系数元件） ，这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。（ 3）整流滤波电路：交流电压经 brg1 整流后，经 c5 滤波后得到较为纯净的直流电压。若 c5 容量变小，输出的交流纹波将增大。1.2功率变换电路（1） mos 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是mosfet （ mos 管），是利用半导体表