老齐---电子电路

1、大庆师范学院大庆师范学院 电子电路课程设计报告电子电路课程设计报告 设计课题: 直流升压稳压电源的设计直流升压稳压电源的设计 姓 名: 任光路 张超 雷亮 学 院: 物 电 学 院 专 业: 电子信息工程 班 级: 08 级（1）班 学 号: 0 4 8 日 期 2010 年 12 月 指导教师: 齐凤河 目目 录录 一、设计目的.1 二、设计任务及要求.1 三、设计步骤.1 四、总体设计思路.2 五、实验设备及元器件.5 六、测试要求.5 七、设计报告要求.6 八、注意事项.6 直流升压稳压电源的设计 1.设计目的设计目的 1学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法

2、、设计步骤，培 养综合设计与调试能力。 2学会直流升压稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 2.设计任务及要求设计任务及要求 2.1 设计并制作一个直流升压稳压电源，主要技术指标要求： 输入电压在 3 伏6 伏之间，输出电压在 3 伏12 伏之间可调。 输出电流大于 200mA。 有必要的短路和过流保护电路。 2.2 设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3.3 自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 3.元器件选择元器件选择MC34063MC34063 3.13.1 MC34063M

3、C34063简介简介 该器件本身包含了 DCDC 变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自 动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，RS 触发器和大电流输出开关电路 等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的 DCDC 变换器 仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为基础的系统里。 2.22.2MC34063 集成电路主要特性 输入电压范围：2、540V 输出电压可调范围：12540V 输出电流可达：15A 工作频率：最高可达 100kHz 低静态电流 短路电流限制 可实现升压或降压电源变换器

4、MC34063 的基本结构及引脚图功能(下图） 图图 1 1 脚：开关管 T1 集电极引出端； 2 脚：开关管 T1 发射极引出端； 3 脚：定时电容 ct 接线端；调节 ct 可使工作频率在 100100kHz 范围内变化； 4 脚：电源地； 5 脚：电压比较器反相输入端，同时也是输出电压取样端；使用时应外接两个精度不低于 1的精密 电阻； 6 脚：电源端； 7 脚：负载峰值电流（Ipk）取样端；6，7 脚之间电压超过 300mV 时，芯片将启动内部过流保护功 能； 8 脚：驱动管 T2 集电极引出端。 3.3 MC34063 参参数数 项项目目条条件件参参数数单单位位 Power Supp

5、ly Voltage 电源电压VCC40Vdc Comparator Input Voltage Range 比较器输入电压范围 VIR0.3-+40Vdc Switch Collector Voltage 集电极电 压开关 VC(switc h) 40Vdc Switch Emitter Voltage (VPin 1 = 40 V) 发射极电压开关 VE(switc h) 40Vdc Switch Collector to Emitter Voltage 开关电压集电极到发射极 VCE(swit ch) 40Vdc Driver Collector Voltage 驱动集电极 电压 VC(

6、driver ) 40Vdc Driver Collector Current (Note 1) 驱 动集电极电流 IC(driver)100mA Switch Current 开关电流ISW1.5A Operating Junction Temperature 工 作结温 TJ+150 Operating Ambient Temperature Range 操作环境温度范围 TA0-70 3.3 MC34063 工工作作原原理理 MC34063 组成的升压电路原理如图 8,当芯片内开关管(T1)导通时，电源经取样电阻 Rsc、电感 L1、MC34063 的 1 脚和 2 脚接地，此时电感 L

7、1 开始存储能量，而由 C0 对负载提供能量。当 T1 断 开 图图2 时，电源和电感同时给负载和电容 Co 提供能量。电感在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与 电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。开关管导通与关断的 频率称为芯片的工作频率。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电 压。 4.4.电路设计方案电路设计方案 4.14.1 主程序部分主程序部分 主电路图见附录 1 图 5. 4.24.2 滤波部分滤波部分 滤波电路常有电容滤波，电感滤波和 RC 滤波等。 1、电容滤波电路 图图 3 3 图 10.5 分别是桥式整流电容滤波电

8、路和它的部分波形。这里假设 t0 时，电容器 C 已经充电 到交流电压 V2的最大值（如波形图所示） 。 结论结论 1 1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增 大。 当 RLC 的值适当，且整流电路的内阻较小（几欧）时， 图图 4 4 结论结论 2 2：从图 10.6 可看出，滤波电路中二极管的导电角小于 180o ,导电时间缩短。因此，在短 暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，必须选择较大容量的二极管。 在纯电阻负载时： 有电容滤波时： 结论结论 3 3：电容放电的时间 =RLC 越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波 效果越好。一

9、般取 （35）T/2，T 为电源交流电压的周期。 在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器 和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路 后，直流输出电压：Uo1=(1.11.2)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。 ） ，稳压电路可选集成三端稳压器电路。 25 . 1 2 1 I Io （4）滤波电路中滤波电容的选择 滤波电容的大小可用式 求得。 1）求 Ui: 根据稳压电路的的稳压系数的定义： 设计要求 Uo15mV ，SV0.003 Uo=+3V+12V Ui=14V 代入上式，则可求得

10、 Ui 2）滤波电容 C 设定 Io=Iomax=0.8A，t=0.01S 则可求得 C。 电路中滤波电容承受的最高电压为，所以所选电容器的耐压应大于 17V。 VU172 2 i o U tI C i i o o V U U U U S 5 5 心心得得体体会会 经过这次课设的逐步完成，制作光电开关的整个过程，让我们接触到很多实际的应用器件及 其工作原理，让我们不仅能学会充分的运用在课堂上所学的知识，而且还增长了课堂以外的知识， 使我们的动手制作能力在原来的基础上，有了突破性的进步，并增广了更多的专业知识。从理论 到实际操作，从发现问题到独立解决问题都使我迅速的成长。从建立方案到选取材料，从

11、动手制 作到实验测试，从失败到成功，不仅是自己的努力，也离不开指导教师的悉心教会，同时更离不 开一起奋斗的队友。这短暂的日子却使我们尝尽了喜怒哀乐，经过研究取得些许成果，有取得小 进步时的欢悦，有思考问题的愁眉苦脸，有失败时的沮丧无奈，更有时想过放弃，但是想想曾经 付出的心血，咬咬牙继续坚持下去了。我们懂得了做事要细心谨慎，有条不紊，懂得了理论与实 际情况相结合，只有做到这些，成功才会靠近你。在这短暂的日子里，不仅历练了我们的内心， 同时让我们要有不怕吃苦，勇于攀登科技高峰的精神；不仅锻炼培养了我们的沟通能力，同时在 学习能力上使我们有了很大的提高，更要做到将所学的理论知识恰当的运用到实际生活

12、中去。 附录附录 1 主电路图主电路图 图图 5 参考文献参考文献 1姚福安等.电子电路设计与实践 M。山东：山东科学技术出版社， 2010. 2 高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 数字系统与自动控制系统设计 M。 北京:电子工业出版社， 2007. 3 全国大学生电子设计竞赛委员会 .全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（ 2005）M。 北京:北京理工大学出版社， 2007. 4 黄智伟等.全国大学生电子设计竞赛系统设计 M。北京：北京航空航天大学出版社， 2008. 5马西秦等.自动检测技术（第八章） M.北京：机械工业出版社， 2008. 6杨素行、清华大学电子学教研组等 .模拟电子技术基础简明教程（第三版） M。北京：高 等教育出版社 2009. 7邱关源等.电路（第四版） M。北京：高等教育出版社 2008. 8电子器件 MC34063 百度百科.http:/ 9中国电子元器件网 . http:/ 10 中国电子网 . http:/. 11 电子电路图网 . http:/. 12 中国元器件网 . http:/. 附附录录 2 2 原原器器件件清清单单 序 号 位号名称 型号规 格 单位数量 单价 （元） 合计 （元）备注 1 升压芯 片 MC