1、 电力电子电力电子技术技术课程设计课程设计 开关开关恒压源设计恒压源设计 摘 要 稳压电源就是其输出电压相对稳定,它与人们的日常生活密切相关,也称为稳压 电源、稳压器等。随着电子技术的发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的 种类也越来越多,对稳压电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化,使 稳压电源朝轻、薄、小和高效率的方向发展。设计上也从传统的晶体管串联调整稳压电 源向高效率、体积小、重量轻的稳压电源迅速发展。 本设计中的开关稳压电源采用功率 MOSFET (电力电子器件) 作为开关管, 通过 TL494 产生 PWM 信号控制其开通和关断。电压范围:012V 可调,负载电
2、流不超过 3A。 关键词 : 开关稳压电源 MOSFET TL494 目 录 1.开关稳压源简介1 2.方案比较3 3.TL494 简介6 4.电路原理图及调试图9 5.实物图11 6.收获11 参考文献11 任务分配表12 1 一:稳压电源简介一:稳压电源简介 开关稳压电源是什么? 根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电 源。开关电源是一种比较新型的电源。开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很 多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电源,其 主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调制(PWM)技术的
3、 发展,PWM 开关电源问世,它的特点是用 20kHz 的载波进行脉冲宽度调制,电源的效率可 达 65%70%,而线性电源的效率只有 3040。因此,用工作频率为 20 kHz 的 PWM 开 关电源替代线性电源,可大幅度节约能源,从而引起了人们的广泛关注,在电源技术发 展史上被誉为 20kHz 革命。 随着超大规模集成(ultra-large-scale-integrated-ULSI)芯片尺寸的不断减小, 电源的尺寸与微处理器相比要大得多;而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携 式电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此,对开关 电源提出了小型轻量要求,包括磁性元件和电容的体积重量也要小。此外,还要求开关 电源效率要更高,性能更好,可靠性更高等。这一切高新要求便促进了开关电源的不断 发展和进步。 开关稳压电源原理 通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关 K(实际电路中为三极管或者场效应管) ,续流二极管 D,储能电感 L,滤波电容 C 等构成。 当开关闭合时,电源通过开关 K、电感 L 给负载供电,并将部分电能储存在电感 L 以及电 容 C 中。由于电感 L 的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达 到电源电压值。一定时间后,开关断开,