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【工程师6】+实践类+降压DC/DC开关稳压电源的设计过程和感想

  • 2019-10-17 00:34
  • 薄浩楠

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  • 设计一对降压型直流开关稳压电源,额定输入直流电压36v ,额定输出直流电压10v的稳压电源。输出电流最大3A,额定功率30W.要求具备稳压功能,输出纹波电压最大70mv,负载调整率<5%,电压调整率<0.7%。有过流保护功能并且动作值3.2A左右。可以并联运行俩个稳压电源


    这次我和大家分享的是降压DC/DC开关稳压电源的设计,这次资料全部开源,对,是全部开源。我会陆续更新把电路PCB、主要原理以及程序等全部开源。

    还有需要PCB的小伙伴 可以在下面回复邮箱 我看到就会发送的

    先上主要的系统图片


    QQ图片20190914000239


    QQ图片20190914000304


    QQ图片20191017001816


    QQ图片20191017002118


    QQ图片20191017002736


    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • liuxiaofei126

    LV.1

    2019-10-17 10:55

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    学习一下电源,挺不错的
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  • 川理学子

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    2019-10-17 12:44

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-17 23:30

    @

    开始步入主题啦,一开始用TL494做的简易主控电路,方便虽然方便但是后期测试电路发现他在50Khz工作频率时候芯片发烫严重

    效率也跟不上最高也是75%,纹波和电压调整率还可以,负载调整率下跌

    而TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源,振荡频率可以通过外部的一个电阻和一个电容进行调节。输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触压器的 时钟信号为低电平时才会被通过,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。

    控制信号由集成电路外部输入,一路送至时间死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压,即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

    脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从0.5V变化到3.5时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。2个误差放大器具有从—0.3V到(vcc—2.0)的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调智器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制电路。

    494外围PCB电路如下

    QQ图片20191017232851

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-17 23:38

    @薄浩楠

    开始步入主题啦,一开始用TL494做的简易主控电路,方便虽然方便但是后期测试电路发现他在50Khz工作频率时候芯片发烫严重

    效率也跟不上最高也是75%,纹波和电压调整率还可以,负载调整率下跌

    而TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源,振荡频率可以通过外部的一个电阻和一个电容进行调节。输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触压器的 时钟信号为低电平时才会被通过,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。

    控制信号由集成电路外部输入,一路送至时间死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压,即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

    脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从0.5V变化到3.5时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。2个误差放大器具有从—0.3V到(vcc—2.0)的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调智器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制电路。

    494外围PCB电路如下

    QQ图片20191017232851

    QQ图片20191017001703

    这是系统全局的一张图,纯硬件电路打造。用起来有点不太灵活

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-17 23:56

    @薄浩楠

    QQ图片20191017001703

    这是系统全局的一张图,纯硬件电路打造。用起来有点不太灵活

    QQ图片20191016114017

    现在的直流稳压电源大致有两类,一类是线性直流稳压电源,另一类是开关直流稳压电源,又称高频直流稳压电源。因为开关直流稳压电源与一般的线性及可控硅电源相比体积更小,重量小,节能效果更好等显著的特点,愈来愈受到广大用户的酷爱。

    TL494也是大多DIY爱好者和初学者喜欢的一款可以说是万能的芯片了

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-17 23:58

    @薄浩楠

    QQ图片20191016114017

    现在的直流稳压电源大致有两类,一类是线性直流稳压电源,另一类是开关直流稳压电源,又称高频直流稳压电源。因为开关直流稳压电源与一般的线性及可控硅电源相比体积更小,重量小,节能效果更好等显著的特点,愈来愈受到广大用户的酷爱。

    TL494也是大多DIY爱好者和初学者喜欢的一款可以说是万能的芯片了

    QQ图片20190914000338

    第一款产品在不懈努力之下终于完成了,只能说算是中规中矩把任务都完成了,显然没有达到预想的完美效果

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  • hmy123456

    LV.1

    2019-10-18 08:40

    @薄浩楠

    QQ图片20190914000338

    第一款产品在不懈努力之下终于完成了,只能说算是中规中矩把任务都完成了,显然没有达到预想的完美效果

    学校的毕业设计吧
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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-18 22:52

    @hmy123456

    学校的毕业设计吧

    整流之后输出的直流电压,虽然是直流电,但其中含有一部分的交流成分,所以还需要经过滤波电路,将多余的交流部分过滤,得到成分较少的直流电。电感滤波适用于低电压场合,Π型LC滤波电路由于电阻的存在,电源功率会有所损耗,降低功率,所以滤波电路选用电容滤波电路。整流电路通过电容滤波电路,相比前两者滤波电路,其输出电路更光滑,电压的平均值也有所增加。电容滤波电路如图

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-18 23:01

    @薄浩楠

    整流之后输出的直流电压,虽然是直流电,但其中含有一部分的交流成分,所以还需要经过滤波电路,将多余的交流部分过滤,得到成分较少的直流电。电感滤波适用于低电压场合,Π型LC滤波电路由于电阻的存在,电源功率会有所损耗,降低功率,所以滤波电路选用电容滤波电路。整流电路通过电容滤波电路,相比前两者滤波电路,其输出电路更光滑,电压的平均值也有所增加。电容滤波电路如图

    545456

    这个BUCK电路图纸是

    145545

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  • 薄浩楠

    LV.1

    2019-10-18 23:04

    @薄浩楠

    这个BUCK电路图纸是

    145545

    在万用板搭建的基础上又进行了电路的pcb绘制,并打出来第一块板子

    45466

    QQ图片20190914000300

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