您好, 登录| 注册|
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:
论坛首页    高校联盟/电子设计大赛
  •  发帖
  • 收藏

【冰糖葫芦娃】之电赛经验分享 最新更新
阅读: 4340 |  回复: 47 楼层直达

2018/05/07 17:59:15
1
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

QQ截图20160321155901  玩大发了! 英飞凌最新无人机套件LARIX免费试用 招募中

QQ截图20160321155901  想学你就来!DSP学习板免费试用 限时申请


转眼间五一假期已经过完,并且开学一天了,收一收外出游玩的心态,准备迎接电赛吧,兄弟们,虽然我只是去年参加过一次电赛,但是还是感觉可以给今年第一次参加电赛的兄弟们,分享一些有实际价值的内容,并不想直接上电路图,也并不想直接让你们打包回去,做出来,胡乱一调就能出波形,作为一名过来的学长,以及一名技术不精通的实习版主,我还是想让大家多学到一点真正对接下来的比赛有用的东西。

我将连续更新几个帖子,来给大家分享一下一些所谓的经验。

不知道能不能给一些参加电赛的新手带来帮助,但我会尽力而为之

标签 经历分享

电源网-天边在2018-05-15打赏该贴 +10 电源币 打赏理由:老弟!加油!

2018/05/07 18:07:02
2
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

开个楼层,先说说线性电源与开关电源的一些基本情况以及其优缺点,然后再来个板子

哈哈哈

大家多多支持哈

2018/05/11 20:15:39
4
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

今天刚刚考完科二,前几天练车,也没有及时更新,现在开始吧。

先来谈一下线性电源,介绍完之后,给大家一个简单的线性电源,有条件的同学可以自己焊接调试一下。

这里我们主要谈DC-DC。主要说一下降压型线性电源。

2018/05/14 21:02:23
5
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

为了参加电赛就要做足够的准备,这里我们先来讲一下线性电源。在电赛中给单片机供电的辅助电源,以5V12V为主,这里我们就来做一个,15V输入5V输出的线性电源。
电路如图一所示

VCC15V输入,电容C2的作用是为了防止供电电压发生波动影响后级,并对VCC进行滤波的作用,我们需要得到5V的输出,这里我们不再对三极管进行介绍,不知道三极管工作原理的,可以看一下模电课本。一开始,输出端的电压为0V,当输入加上电压之后,因为C2C1对于直流电来讲,相当于开路。所以,电流通过R1在稳压二极管的阴极流向阳极,因为稳压二极管工作在反向击穿状态,所以,如果VCC不变的话就会在三极管的b级即稳压二极管的阴极产生一个稳定的电压,那么稳压二极管两端产生的电压大小和什么有关系呢,这就牵扯到稳压二极管的选型问题。我们想要得到5V的输出电压,三极管工作在放大区,那么三极管be两端会有一个0.3V0.6V的压降,通过简单计算,可以知道,在三极管b端需要有一个5.6V左右的电压,所以我们选择5.6V的稳压二极管。为了使稳压二极管两端的电压稳定,需要使流经稳压二极管的电流在10mA左右。这样我们再来计算R1的取值为:(15-5.6/0.01Ω    ,这样一来,我们就得到一个输入15V,输出12V的线性降压电源。

大家完全可以拿起烙铁,拿过来洞洞板,直接焊一个。也可以不按照这个12V的输出电压要求来,可以直接试一下,输出5V电压。

2018/05/14 21:06:30
6
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

当然,如果有条件的话,完全可以用7812或者是7805来得到稳定的电压,但是一定要注意,78系列的三端集成稳压芯片的电流是有限制的,不要超过1.5A,个人建议不要超过1.2A,要给芯片流出1.2倍的裕量。


2018/05/14 21:15:59
7
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

线性电源最大的缺点就是,效率比较低,利用晶体管来承受多余的电压,这将会使得,晶体管上的损耗即为:负载电流与晶体管两端电压的乘积。所以,其原理可以理解为,晶体管来分担多余功耗,这直接导致线性电源的效率会偏低,并且通过简单分析可知道在相同输出电流的电路中,晶体管两端电压差越低,电路效率越高。

今天等会就该回宿舍了,明天更新一个,用78/79系列搭建的正负辅助电源。

2018/05/14 21:43:16
8
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
算啦,再更新一点,再回宿舍吧

前面说过了线性辅助电源,只有降压的作用,有时候满足不了一些电路对电源的需求,比如有些运放电路需要使用正负电源供电。这时我们就来看一下,怎么来产生正负电压。

在说正负电压之前,我们先来说一下,啥叫参考电,因为电压的大小都是相对于参考点来说的,如果没有参考点,也就相当于测试点没有构成回路,没有回路的电路,是不会有电压的。在平常的测试中,我们往往使用学生电源,或者是数字直流电源来给电路供电,这时我们默认的参考点就是学生电源或者是数字直流电源点负极。假设我们只有这样的一路输出,但是却需要正负电源,我们应该怎么办呢,我们刚才说过,地只是一个参考电而已,我们如果在这一路输出中,将原来我们以为的中间点的电压设置为参考点,那么我们就会得到,原来我们以为的电压值的一半的正负电源,而这个正负电源的参考点,也就是之前我们以为的中间位置的电压。

明天上这个“伪”造正负电源的电路图

2018/05/15 09:11:36
9
电源网-fqd
电源币:5053 | 积分:15067 主题帖:388 | 回复帖:5024
LV11
统帅
2018/05/17 12:10:03
13
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

假设我们只有一路10V电压,想要得到正负5V电压,我们应该怎么办呢?如下图所示。看到这个图片,可能会有人问,对于同一个点,为什么前面标注10V后面标注5V,其实,这里的10V是针对于左边的参考地而言,而后面的+5V的参考点是两个电解电容的中间位置。而相对于这两个电解电容中间位置的原来的0参考点,地的位置,也自然形成了-5V的负电压。

2018/05/17 12:14:21
14
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
这个电路可能会在电赛国赛的综合测评中用到,综合测评的题目大部分都是单电源供电,但是有时候提供的芯片,或者是电路设计要求,会使用到双电源。所以,到了那个时候,就可以用这种方法,搭建一个正负电源。
2018/05/17 20:59:57
16
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

在谈由78/79系列构成的正负电源前,我们先来看一下,78/79系列的三端集成稳压器。

所谓三端稳压器,也就是说芯片只有三端,只有三个管脚,其内部包括基准电压电路,取样电路,比较放大电路,调整管,以及保护电路。78/79系列三端集成稳压器内部还集成了过流保护,芯片过热保护,这使得78/79系列三端集成稳压器在市场上的应用如此广泛。

先来看一下78系列三端集成稳压器。常见的78系列三端集成稳压器的型号为:5V9V12V15V24V。如7805就代表,这个三端集成稳压器的输出电压为5V,那么同理可得,7812代表,这个12V稳压器。但是在选型的时候不要把精力只放在电压上,也需要关注一下电流值,电流值的区分要根据78系列后面的字母区分,L0.1AM0.5A,没有字母为1.5A。

我们再来看一下78系列的基本电路,如图所示。

78系列三端稳压器7805,的三个引脚分别为1:输入引脚,2:公共端,3:输出端。这里我们将公共端接地(等下我们再来说一下,公共端不接地端情况。)图中,电容C3的作用为稳定输入电压。即,当输入电压有微小变化时,会因为电容两端电压不能突变的原因,使三端集成稳压器输入电压不会发生变化,达到稳定输出电压的作用,一般取值较大,经验值为1000uF。电容C2的作用是抑制电路产生的自激振荡,并且减小纹波,一般取值0.33uFC4一般用于减小高频噪声,一般取值0.1uF。为了减小低频干扰,又常在C4两端并联10uF电解电容。这里还差一个二极管的功能,那么二极管的功能是什么呢?大家可能在平常的电路中,没有看到这个二极管,这可能是因为设计人员的疏忽大意,同时更大一部分的可能是因为78系列输出,不是直接接入负载。因为这个二极管的作用是给C4C5放电用的,也可以理解成保护二极管,那么他保护的是什么呢?

假设输入端突然断开,C4将会从输出端向输入端放电,容易损坏三端稳压器。这就是二极管的作用。

2018/05/17 21:20:19
17
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

完了78系列的经典电路图,我们再来看78系列的几个拓展应用。如图所示:

其中R2两端电压为5V标称输出电压。输出电压大小等于,其中x即为三端集成稳压器的标称输出电压。根据公式,我们就可以通过设置不同的电阻来得到比标称输出电压高的输出电压。

2018/05/27 13:20:17
18
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

说完了78系列,再来看一下79系列三端集成稳压器。79系列为负电压输出三端集成稳压器。所谓负电压集成稳压器也就是输出为负电压。这里存在一个误区,。那就是79系列虽然输出为负电压,但是同样,其输入也应该是负电压,这一点需要注意,如果输入为正电压的话,会对管子造成严重损坏。我们再来看一下79系列电路图,如下图所示。

2018/05/27 13:21:12
19
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
这里的图片放反了,大家如果看的话,下载下来,然后再旋转一下再看吧~~~好尴尬呀
2018/05/28 11:39:44
20
clockwork_planet
电源币:14 | 积分:9 主题帖:48 | 回复帖:46
LV4
连长
版主参加的什么电赛呀,好想到现场观摩一下。
2018/05/28 15:31:04
21
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
我这里说的电赛就是全国大学生电子设计大赛的简称,一般情况下学校都有这个比赛
2018/05/28 15:38:30
22
clockwork_planet
电源币:14 | 积分:9 主题帖:48 | 回复帖:46
LV4
连长
马上就要大二了,不知道我们学校会不会也有电赛,好想参加
2018/06/02 13:42:44
23
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
你可以问一下你们学校老师,给他们咨询一下
2018/06/15 14:07:25
32
lihui710884923
电源币:444 | 积分:3 主题帖:137 | 回复帖:477
LV8
师长
在学校参加电赛非常给力
2018/06/15 16:14:28
33
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
今年的比赛时间就有点惨了,放假就比赛,准备的时间也不多了
2018/06/13 16:39:53
24
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
看完了78/79的电路图,我们再来看一下,78/79系列构成的正负辅助电源,如图所示首先表示这个图上的参数都不对,就是为了防止,部分人,直接拿来涂不经过思考的就去做电路,这样不是一个工程师良好的习惯,各参数将在下面的讲解中,给大家介绍清楚。

2018/06/13 16:41:35
25
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

如图所示,TF为变压器,一次测接入220V交流电压,二次测输出为24V交流电压,24V交流电压在经过整流桥后,变成DC直流电压,这里我们首先假设,电容C2C3正端电压为VCC,则C2C5之间、C3C6之间的节点处为VCC/2。想之前说到的一样,在这里我们将VCC/2的地方设置为三端集成稳压器的地。一般C2C3C5C6、为储能滤波电容一般取值为一个470uf、一个1000uf就够了,再继续往后分析,后面就是两个发光二极管,这两个发光二极管就是用来表示,正负电源是不是可以用,分析这个电路时就可以,根据KVL定律(基尔霍夫电压定律:在任何一个闭合的回路中,各元件上电压的代数和等于电动势的代数和,即:从一点出发绕回路一周回到这个点的时候,各段电压的代数和为零)。即D2R1D3R2构成的支路两端电压为整流桥输出经过电容滤波后的电压值。

2018/06/13 16:41:53
26
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

再来说一下发光二极管,一般情况下,发光二极管的导通条件是:流经其两端的电流为310mA,并且其导通后,在其两端会产生3.3V压降。为此,二极管使用时,需要有限流电阻,并且限流电阻的值要根据其所接电压的大小计算,具体计算方法为:所加电压值减去二极管导通时两端产生的电压,然后除以其正常工作时两端流过的电流,得到的即为发光二极管限流电阻的大小。

再继续往后分析,C7C8两个电容,是为了给三端集成稳压器滤除高频干扰,一般取值0.33uf就够了。再继续往后,这里二极管的作用同样也是起到保护作用,前面已经说过了。C9C10C11C12同样也为储能与滤波电容。
2018/06/13 16:42:14
27
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

这样由三端集成稳压器构成的正负电源也就完成了。这里还需要提醒一点,上面的图不能直接拿来用哈,因为,7879系列的三个管脚对应关系错了,画完图之后才发现,也就没有改。

2018/06/14 20:56:38
29
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

现在更新完了现行辅助电源,把几个常用的辅助电源电路上传一下,大家可以看看,

POWER.pdf
2018/05/15 09:12:14
10
电源网-fqd
电源币:5053 | 积分:15067 主题帖:388 | 回复帖:5024
LV11
统帅
这层图片看不到。
2018/05/15 09:56:50
11
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

可能是因为我在word写完再复制粘贴的原因,我再单独上传一下

2018/05/15 09:59:37
12
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
现在应该可以看到了~
2018/05/17 19:10:45
15
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

刚才看书,发现,其实5楼写的这个简单的线性LDO电源其实就是一个简单的三极管电路——射极跟随器。图一可以等效为:下图。工作原理如上所述。少了的两个电容作用是滤波的

2018/07/11 09:56:26
41
老夫U颗少女心
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
输出不是5V么,怎么变成12V了?
2018/05/09 08:05:21
3
电源网-天边
电源币:156 | 积分:398 主题帖:58 | 回复帖:1135
LV9
军长
给力!期待
2018/06/26 23:57:45
34
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

在天边姐姐这里插一个楼层,在讨论开关电源之前,再来说一个常用的电路,继电器模块

继电器在我的理解上就是一个开关,一个由弱电信号控制的强电开关,为什么这么理解呢,我们可以在继电器的结构上来看一下,一般的电子继电器由五个引脚,其中两个引脚即为线圈引脚,另外三个为开关引脚,那么继电器这五个引脚的工作原理是什么呢?

如图一所示:这里线圈部分有一个特点就是,通电螺线管会产生磁场,然而我们通过高中物理可以知道,磁场对一些金属有吸引作用,这样我们再来分析一下图一,当通电螺线管流过电流时(注意这里是通过电流而不是流过电压)会产生磁场,来对金属有着吸引作用,这样不难理解,我们就可以通过一个流经线圈的电流来控制开关的通断,其中图一中,a叫做公共端,b叫做常开触点、c叫做常闭触点。

2018/06/26 23:58:38
35
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

图一

这里的1相当于楼上说的a、3相当于楼上的b、2相当于楼上的c

2018/06/27 00:08:19
36
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

这里我们再来讨论一下,为什么我们刚才讨论继电器的时候说的是通过电流而不是两端有电压,这个楼层就是个人的一些理解了,也不知道对不对,各位大佬可以讨论一下,

1、我感觉就像刚才说的那样,通电螺线管会产生磁场是因为电流的磁效应,一根长直导线通电后会产生一个圆形磁场,而如果是一根导线两端有一个电压就不一定了。

2、有电压不一定有电流,有电流一定有电压。


2018/06/29 23:07:47
37
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

对于电压源与电流源的理解,其实之前看过一个资料感觉说的也挺有道理,资料上说:

对于电压源来讲,就是源源不断能无限对外提供无限大的电流。即对于外部负载来说,其两端电压是不变的。假设对于一个5V的电压源,当其外部负载是1kΩ时,其两端电压不变,即当外部为1Ω时,电压源需要提供5A的电流,而当外部负载为1kΩ的时候,其端电压也应该为5V即需要提供5mA电流。由此看来,若电压源要维持其两端电压不变,则要求其应该根据外部负载,通过改变其输出电流即维持其两端电压不变。这就是恒压源。

同理对于恒流源,其要根据外部负载的变化来调节其两端电压,来维持输出电流能够保持不变。这里不多解释了~
2018/06/13 16:45:32
28
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
2018年全国大学生电子设计大赛的比赛时间已经出来了,只是不是很开心,因为,比赛时间是7月20号,而元器件清单在7月13号就差不多会出来了。但是,我们有考试呀
2018/06/14 21:01:28
30
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

我在去年的比赛中也正是做的电源题目,讲完了线性电源,再来看一下开关电源把。

对于开关电源我也只是了解了一部分,并不算精通,所以,我也只讲一些基本的东西,这些东西对于老手来说应该毫无难度,但是对于新手,学生,以及刚开始接触的兄弟姐妹来说,应该算是基础。或许我也有讲的不对的地方,还希望各位大佬多多批评指正。


2018/06/14 21:19:45
31
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

既然要谈一谈开关电源,那么我们就先来看一下,百度上是怎么定义开关电源的。

由上图可以看到,百度先是说了开关电源是指一种电源,然后用了三个定语从三个方面来形容了这个电源,然后又说了开关电源的一种控制方法,PWM脉宽调制技术。然后又说了说开关电源的前景以及其重要性。就没有再多余的介绍。看完了百度的介绍,我们再来讨论一下开关电源,根据我这一年半的理解,所谓电源就是指电源电压之间的转换,常见的就是DC—AC逆变、DCDC升降压、ACDC整流,这里我们先来看一下DCDC升降压,所谓升降压,我也是只做过降压Buck和升压Boost,当然还有BuckBoost,这里需要注意的是真正的BuckBoost并不是15年的题目双向拓扑,而是升降压,比如输入12V,输出可以是5V也可以是20V,即输出既可以小于输入,也可以大于输入。


2018/06/30 12:58:02
38
无名小丑
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
期待更新
2018/06/30 23:38:32
39
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长
一点一点慢慢来
2018/07/10 08:43:10
40
154600[版主]
电源币:266 | 积分:53 主题帖:28 | 回复帖:483
LV9
军长

感谢版主的分享和指导;

今年是TI杯,目前网上有公布指定芯片TPS63020这个BUCK-BOOST芯片;

希望需要比赛的小伙伴去熟悉下。

2018/07/14 08:32:54
43
枉不觉
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:6
LV1
士兵
楼主,我最近在做一个三相无源逆变电路,输入电压是12v,在没有给驱动信号的情况下,管子迅速升温(我加了一个RCD缓冲电路)。电路图我发出来,想问问楼主有没有什么好的建议

2018/07/16 16:20:59
44
王者非凡
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
万恶的期末考试。。
2018/07/11 11:20:04
42
pyfll
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:7
LV1
士兵
活动很有意义  非常期待更新 
2018/07/19 16:39:00
45
酒酒不喝酒
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:7
LV1
士兵
楼主今年还做电赛吗
2018/07/20 12:07:19
46
冰糖葫芦娃[版主]
电源币:189 | 积分:2 主题帖:11 | 回复帖:35
LV5
营长

E题目

2018/07/21 19:50:14
47
pcw2893
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
谢谢分享,感激不尽!!嘻嘻
2018/07/26 09:15:06
48
admin
电源币:334 | 积分:0 主题帖:253 | 回复帖:558
LV8
师长
不错的帖子,希望能看到你更多的分享
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享

互联网违法不良信息举报

Reporting Internet Illegal and Bad Information
editor@netbroad.com
022-58392381