基于TL494的开关电源设计毕业设计

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1、 毕 业 设 计 报 告 书毕 业 设 计 报 告 书 设计题目： 基于 TL494 的开关电源制作 系 部： 电子信息系 专 业： 新能源应用技术 班 级： 能源 1001 姓 名： 学 号： 成 绩： 基于 TL494 的 12V 开关电源制作 摘要 随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备与人 们的工作、生活的关系日益密切。近年来 ,随着功率电子器件(如 GTR、MOSFET)、 PWM 技术以及电源理论发展 ,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。该电 路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。开 关电源中的功率调整管工作在开关状态，具

2、有功耗小、效率高、稳压范围宽、温 升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用 电器等电子电路中得到广泛应用。 开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变 换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文是基于 TL494 的 12V 开关电源设计，利用 MOSFET 管作为开关管，可以提高电源变压器的工作 效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。 关键词：直流磁偏 自激振荡 TL494 I 目录 第第 1 1 章章 开关电源基础技术开关电源基础技术 . 1 1.1 开关电源概述 1 1.1.1 开关电源的工作原理 1 1.1.2 开关电源

3、的组成 2 1.1.3 开关电源的特点 3 1.2 关电源典型结构 3 1.2.1 串联开关电源结构 3 1.2.2 并联开关电源结构 4 第第 2 2 章章 开关电源主控元件开关电源主控元件 . 6 2.1 功率晶体管（GTR） 6 2.1.1 功率晶体管的结构 6 2.1.2 功率晶体管的工作原理 7 2.1.3 功率晶体管的特性与参数 7 2.2 电力场效应晶体管（MOSFET） 8 2.2.1 电力场效应晶体管特点 8 2.2.2 MOSFET 的结构和工作原理. 8 第第 3 3 章章 开关电源中的开关电源中的 TL494TL494 10 3.1 TL494 的内部功能. 10 3.

4、2 TL494 的特点. 10 3.3 TL494 的工作原理. 11 3.4 TL494 内部电路. 12 第第 4 4 章章 开关电源的原理图设计开关电源的原理图设计 . 14 4.1 交流滤波设计 14 4.2 整流桥电路设计 14 4.3 半桥逆变和全波整流设计 16 4.4 变压器电路设计 16 4.5 主控电路设计 17 4.6 滤波电路设计 18 II 第第 5 5 章章 组装与调试组装与调试 . 19 5.1 开关电源的组装 19 5.2 开关电源的调试 19 总结总结 20 致谢致谢 21 参考文献参考文献 22 1 第第 1 1 章章 开关电源基础技术开关电源基础技术 1.

5、1 1.1 开关电源概述开关电源概述 1.1.1 1.1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理 开关电源的工作原理图如图 1-1 所示； 图中输入的直流不稳定电压 Ui经开关 S 加至 输出端，S 为受控开关，是一个受开关脉冲控制的开关调整管。使开关 S 按要求改变导 通或断开时间，就能把输入的直流电压 Ui变成矩形脉冲电压。这个脉冲电压经滤波电路 进行平滑滤波就可得到稳定的直流输出电压 U0。 Ui S Ui 0 TONU0 t 0 t 0 (b) V (a) U0 图 1-1 开关电源的工作原理 (a)为原理性电路图，(b)为波形图 为方便分析开关电路，定义脉冲占空比如下： T T D

6、 ON (1-1) 式中 T 表示开关 S 的开关重复周期；TON表示开关 S 在一个开关周期中的导通时间。 开关电源直流输出电压 U0与输入电压 Ui之间有如下关系： DUU iO (1-2) 由(1-2)式可以看出，若开关周期 T 一定，改变开关 S 的导通时间 TON，即可改变脉 冲占空比 D，达到调节输出电压的目的。T 不变，只改变 TON来实现占空比调节的方式叫 做脉冲宽度调制(PWM)。由于 PWM 式的开关频率固定，输出滤波电路比较容易设计，易 实现最优化，所以 PWM 式开关电源用得较多。若保持 TON不变，利用改变开关频率 f=1/T 实现脉冲占空比调节，从而实现输出直流电压 U0稳压的方法，称做脉冲频率调制(PFM) 方式开关电源。由于开关频率不固定，所以输出滤波电路的设计不易实现最优化。既改 2 变 TON，又改变 T，实