07电气电子技术课程设计提纲2014.doc

目录(单独页码)摘要和关键词（300字500字左右）1设计任务与要求(设计题目或技术指标)11设计任务(可从设计任务书上摘录)12技术指标(可从设计任务书上摘录)13题目评析(评析题目的重点、难点、实用价值，说明创新点)2方案比较与论证21各种方案比较与选择方案一：方案二：方案三：根据题目的技术指标和要求，提出可以采用的几种总体实现方案，用方框图的形式给出。然后分别论述各个方案的特点、实现难易程度以及性价比，对各种方案进行分析、比较其优缺点，最后说明本设计选择哪个方案，为什么选这个方案。可从满足技术指标的要求、性价比以及当前的实际条件(元件、设备)等几个方面说明最终采用方案的理由。有的系统需要对技术指标进行分配，并进行相应的说明。22方案证论对所选方案展开论证，工作原理分析，可借助于插图、流程图、表格等，论证的尽量详细，还要评价本方案达到的水平，国内外技术现状。3系统硬件设计根据选取的总方框图，分别对各个主要电路进行设计和选取，其内容应该包括：31系统的总体设计(设计思想、设计步骤，系统的计算)。32单元电路的设计(称功能模块，单元的参数计算，单元具体电路图，功能以及工作原理的分析)。33电路原理图(可列入附录)。4系统仿真41仿真原理图。42仿真结果。5系统的调试组装51系统硬件调试（根据题目要求对各项指标进行测试，附照片）52 PCB板图53面板图6结论（系统电路的特点，存在的不足和改进的方向)参考文献(单独页码)附录(电路图及有关设计文件)附录l 总电原理图（A3）附录2印制电路板图附录3元器件清单。/read-htm-tid-635.html目录摘要和关键词一、 设计任务和要求 1设计任务(可从设计任务书上摘录)2技术指标(可从设计任务书上摘录)3题目评析(评析题目的重点、难点、实用价值，说明创新点)二、 方案比较和论证21各种方案比较与选择方案一：方案二：方案三：根据题目的技术指标和要求，提出可以采用的几种总体实现方案，用方框图的形式给出。然后分别论述各个方案的特点、实现难易程度以及性价比，对各种方案进行分析、比较其优缺点，最后说明本设计选择哪个方案，为什么选这个方案。可从满足技术指标的要求、性价比以及当前的实际条件(元件、设备)等几个方面说明最终采用方案的理由。有的系统需要对技术指标进行分配，并进行相应的说明。22方案证论对所选方案展开论证，工作原理分析，可借助于插图、流程图、表格等，论证的尽量详细，还要评价本方案达到的水平，国内外技术现状。三、 硬件设计根据选取的总方框图，分别对各个主要电路进行设计和选取，其内容应该包括：31系统的总体设计(设计思想、设计步骤，系统的计算)。32单元电路的设计(称功能模块，单元的参数计算，单元具体电路图，功能以及工作原理的分析)。33电路原理图(可列入附录)。四、系统仿真41仿真原理图。42仿真结果。五、系统的调试与组装51系统硬件调试（根据题目要求对各项指标进行测试，附照片）52 PCB板图53面板图六、结论参考文献(单独页码)附录(电路图及有关设计文件)附录l 总电原理图（A3）附录2印制电路图板附录3元器件清单。摘要：随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用,人们对其需求量日益增长,并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务，信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。本次设计采用典型的反激式开关电源结构设计形式，以UC3842作为控制核心器件，运用脉宽调制的基本原理，并采用辅助电源供电方式为其供电，有利于增大主电源的输出功率。采用场效应管作为开关器件，其导通和截止速度很快，导通损耗小，这就为开关电源的高效性提供保障。同时，电路中辅以过压过流保护电路，为系统的安全工作提供保障，本电路注意改善负载调整率,降低了电磁串扰，达到绿色环保的目的。输出电压可调，使其可适用于不同场合。关键词：震荡电路，电磁感应，稳压电路，整流滤波一、 设计任务和要求 1、设计任务(1)输出高频开关变压器设计；(2)开关电源保护电路设计；(3)首先用软件Multisim对电路进行仿真，然后用Altium designer绘制电路原理图，并制作PCB；(4)开关电源焊接、调试；2、设计要求(1)、输入交流电压220V，5060Hz。(2)、输出直流电压8V，输出电流15mA。二、方案比较与论证1、2、方案论证简易变压的制作原理：市电流经D1整理及C1滤波后得到约300V的直流电压加在变压器(L1的上端)，同时电压经R1给V1偏置后使其微微导通，有电流流过L1，同时反馈线圈L2(变压器脚)的上端形成正电压，此电压经C4、R3反馈给V1，使其更好的导通，乃至饱和，最后随反馈电流的减小，V1迅速退出饱和并截止，如此循环形成震荡。在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。L2是反馈线圈，同时也与D4、D3、C3形成稳压电路。当线圈经D6整流在C5上的电压升高后，同时也表现为L2的电压经D4整流后在C3负极上的电压更低，当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通，使V1的基极短路到地，关断V1，最终使输出电压降低。电路中R4、D5、V2组成的过流保护电路，当某些原因引起V1的工作电流过大时，R4上产生的电压互感器经D5加到V2基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1电流减小。D3的稳压值理论为9V(0.50.7V)，在实际应用时，若要改变输出电压，只要改变不同稳压值的D3即可，稳压值越小，则输出电压越低，反之，稳压值越大，输出电压越高。高频电压器绕制自制时，高频电压器是关键，可以参考以下制作参数：选用E形44mm高频磁芯。L1用0.15mm漆包线绕制160匝，L2用0.15mm漆包线绕制10匝，L3用0.39mm漆包线绕制12匝。绕制变压器时一定要用薄膜胶带做好层间绝缘，同时在两个E形铁芯间也要垫上一层薄膜胶带，防止磁饱和。连接电路时注意相位关系，图中线圈已有黑点作为标记。在实际绕制变压器时，与V1相连的L1就绕在骨架的最里层，其下端(变压器的引脚)就为起始端。其上端(变压器的引脚)为电源供电端，然后绕制反馈线圈L2和输出线圈L3，这样做的好处是反馈及输出线圈与V1集电极(有较高的脉冲电源)之间的分布电容将大大减小，有助于提高性能。电路原理流程图：稳压电路输入交流电压整流V1导通，L1上产生电流由于电磁感，L2上产生反馈电流受反馈电流影响，V1处于饱和到截止的震荡状态L1上产生交变电流整流输出电压L3上形成感应电压三、硬件设计1、设计思想简易电子变压器的工作原理主要是利用三极管的输出特性来进行设计的。由于三极管电流的非线性输出，使得L1上有非线性电流流过，产生交变磁场，同时由于T2的感应电流为反馈电流，反过来又会影响三极管的基极电流和集电极电流。由于三极管电流的非线性、饱和性和截止特性，使得基极电流一直处于一个由饱和到截止的动态震荡状态，所以三极管将直流电转化为交变电流，再利用变压器变压、整流，最后输出电压。系统中还有一个稳压电路，通过对稳压二极管稳压值的调节，可以有效的降低输出电压。同时稳压值越低，输出电压就越低，反之，同时稳压值越高，输出电压就越高。2、设计步骤(1) 利用整流电路将220V的交流电压转化为稳定的直流电压；(2) 使直流电压一端直接加在变压器L1的上端，同时使L1与三级管V1的集电极构成回路，使由V1产生的震荡电流能够流经L1，产生变化的磁通；(3) 由L2、C4、R3构成的反馈回路利用电磁感应原理产生变化的电流，从而影响三级管V1基极的电流，间接的对集电极和变压器线圈L1上的电压产生影响。最终，V1集电极上的电流将在饱和区和截止区之间震荡，形成震荡回路，从而可以使变压器能够顺利的将高压变为低压；(4) 同时，由D4、D3、C3形成的稳压电路，当经D4整流后C3负极上的电压低于D3的理论稳压值时，V1基极接地，关断V1，使得输出电压变得更低(5) 建立保护电路，防止在某些情况下，V1的工作电流过大，使得电路中的元器件被损坏；(6) 由于L1中形成震荡电流，根据电磁感应原理可知，线圈L3中将会感应出相应的交流电压；(7) 对L3中感应出的交流电压进行整流滤波后，就可以得到稳定的直流输出电压。3、系统计算4、称功能模块(1) 输入电压的整流模块作用就是经过D1使得市电压220V变为直流电压，后得到约300V的直流电压加在变压器 L1的上端。市电流经D1整理及C1滤波后得到约300V的直流电压加在变压器(L1的上端)，同时电压经R1给V1偏置后使其微微导通，有电流流过L1，同时反馈线圈L2(变压器脚)的上端形成正电压，此电压经C4、R3反馈给V1，使其更好的导通，乃至饱和，最后随反馈电流的减小，V1迅速退出饱和并截止，如此循环形成震荡。在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。L2是反馈线圈，同时也与D4、D3、C3形成稳压电路。当线圈经D6整流在C5上的电压升高后，同时也表现为L2的电压经D4整流后在C3负极上的电压更低，当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通，使V1的基极短路到地，关断V1，最终使输出电压降低。电路中R4、D5、V2组成的过流保护电路，当某些原因引起V1的工作电流过大时，R4上产生的电压互感器经D5加到V2基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1电流减小。D3的稳压值理论为9V(0.50.7V)，在实际应用时，若要改变输出电压，只要改变不同稳压值的D3即可，稳压值越小，则输出电压越低，反之，稳压值越大，输出电压越高。(2) 震荡电路模块电压经R1给V1偏置后使其微微导通，有电流流过L1，同时反馈线圈L2(变压器脚)的上端形成正电压，此电压经C4、R3反馈给V1，使其更好的导通，乃至饱和，最后随反馈电流的减小，V1迅速退出饱和并截止，如此循环形成震荡。(3) 稳压电路L2是反馈线圈，同时也与D4、D3、C3形成稳压电路。当线圈经D6整流在C5上的电压升高后，同时也表现为L2的电压经D4整流后在C3负极上的电压更低，当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通，使V1的基极短路到地，关断V1，最终使输出电压降低。D3的稳压值理论为9V(0.50.7V)，在实际应用时，若要改变输出电压，只要改变不同稳压值的D3即可，稳压值越小，则输出电压越低，反之，稳压值越大，输出电压越高。(4) 过流保护电路电路中R4、D5、V2组成的过流保护电路，当某些原因引起V1的工作电流过大时，R4上产生的电压互感器经D5加到V2基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1电流减小。(5) 输出整流模块V1形成循环震荡回路。在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。在经过D6的整理后就得到直流电压。且直流电压值受D3的影响，即若想要改变输出电压，只要改变不同