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开关型稳压电源的设计及应用

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简介：
《开关型稳压电源的设计及应用》一书深入浅出地介绍了开关型稳压电源的基本原理、设计方法及其在电子设备中的广泛应用，旨在帮助读者掌握开关电源的核心技术。 《电力电子新技术》系列图书由裴云庆、杨旭和王兆安编著，适合从事电力电子及开关电源领域的工程师和学生阅读。

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  • 开关型稳压电源的设计及应用
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    《开关型稳压电源的设计及应用》一书深入浅出地介绍了开关型稳压电源的基本原理、设计方法及其在电子设备中的广泛应用，旨在帮助读者掌握开关电源的核心技术。 《电力电子新技术》系列图书由裴云庆、杨旭和王兆安编著，适合从事电力电子及开关电源领域的工程师和学生阅读。
     
  • 开关型稳压电源电路的设计
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    本项目旨在设计一种高效、稳定的开关型电源电路。通过优化电路结构和选取合适的元器件，提高电力转换效率并减少电磁干扰，适用于多种电子设备供电需求。 本段落与大家分享了一个开关稳压电源电路。
     
  • 开关型稳压电源设计报告
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    《开关型稳压电源设计报告》全面介绍了开关型稳压电源的工作原理、设计方法及其实现过程中的关键技术问题，旨在为相关领域的工程技术人员提供参考和指导。 本段落介绍了一种开关稳压电源的设计方案，其系统硬件结构分为三个主要部分：整流滤波环节、直流-直流升压变换（DC-DC）环节以及测控与键盘显示环节。在整流滤波阶段，采用二极管桥式整流电路并加入电容进行滤波；通过脉宽调制芯片TL494作为控制器构建了基于BOOST原理的升压型DC-DC变换器；测控部分则由集成了A/D转换功能的小型单片机STC12C5412AD、简易键显电路及串行D/A转换器共同组成。软件通过配合使用A/D和D/A，实现了电压与电流的测量以及输出电压的步进调节。 经过测试验证，该系统在输出电压范围、最大可提供的电流值、调整率（包括负载调整率）、纹波峰峰值指标等方面均满足了设计要求，并且对于发挥部分的各项性能指标也达到了预期标准。
     
  • PWM降压型直流开关稳压电源设计.pdf
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    本文档探讨了PWM降压型直流开关稳压电源的设计方法，详细分析了其工作原理、电路组成及参数选择，并提供了实验验证。 降压型直流开关稳压电源PWM DC-DC开关稳压电源设计PDF文档介绍了如何设计这种类型的电源。该文档详细讲解了降压型直流开关稳压电源的工作原理以及PWM技术的应用，为读者提供了全面的设计指导。
     
  • 开关稳压电源的原理、设计及实用电路.rar
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    本资源深入讲解了开关稳压电源的工作原理和设计方法，并提供了多种实用电路案例，适合电子工程师和技术爱好者学习参考。 开关稳压电源的原理、设计与实用电路讲解了这种高效电源的工作机制及其应用实践。这本书或文章涵盖了从基础理论到实际操作的所有方面，为读者提供了深入了解开关稳压电源的机会。
     
  • 程控开关电源的稳定电压设计
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    本文探讨了程控开关电源中实现稳定电压输出的设计方法和技术要点，旨在提高电源系统的效率和可靠性。 程控开关电源的稳压设计是一项结合了现代电力电子技术和微处理器控制的复杂工程，旨在实现高效、稳定且可调的电源输出。通过调节开关管的工作周期比例来维持稳定的输出电压是其核心机制之一，这种技术具有高效率和高功率密度的特点，在当代电子产品中得到了广泛应用。随着科技的进步，程控开关电源正朝着高频化、模块化以及智能化的方向发展，其中步进可调功能与实时显示能力为其智能化的重要体现。 ### 方案论证与比较 #### 主控CPU的选择 在选择主控处理器时，设计者考虑了两种方案： 1. **AT89S51单片机**：这款单片机易于连接ADC和DAC模块，但其功能相对简单，在复杂控制系统中的应用可能受到限制。 2. **MSP430F169单片机**：这是一款超低功耗的处理器，并集成了12位ADC及DAC，支持JTAG在线调试操作方便。此外，它的低能耗特性有助于提升整体效率，因此是更佳的选择。 #### DC-DC主回路拓扑的选择 在选择DC-DC变换器时，设计者考虑了隔离式和非隔离式的两种类型，并进一步分析了三种不同的电路结构： 1. **BUCK拓扑**：适用于降压场景，但由于输出电压需求为升压模式，因此不适合使用。 2. **BOOST拓扑**：适合于升压场合，能够提供连续平稳的输出电压以满足30V至36V的需求，并且控制相对简单化，是最佳选择方案之一。 3. **BUCK-BOOST拓扑**：适用于升降压场景但其控制系统更为复杂。鉴于本项目只需要完成升压功能，故未被选用。 #### 控制方法的选择 在对比两种不同控制策略后，设计者选择了如下： 1. 基于单片机的PWM控制方式：该方案需要复杂的软件实现和繁琐的算法操作，并且输出稳定性较差。 2. 使用恒频脉宽调制控制器TL494：此选项具备快速响应能力和闭环控制系统特性，并内置过流保护及电压基准，驱动能力强大，因此是优先考虑的选择。 ### 电流工作模式选择 为了优化系统的效率和性能，在电流的工作模式上选择了连续的电流模式。这种方式可以保证电感中的电流不会在下一个周期开始前降至零点以下，从而降低输出电流峰值并减少纹波电压的影响，有助于提高整体稳定性和效率水平。 ### 功耗与效率考量 为提升整套系统的能效比，在硬件选型上采用了超低功耗的MSP430F169单片机和高转换效率的电源管理芯片。同时通过选择低损耗元器件及先进的控制策略，进一步减少了能量消耗并提升了系统效能。 ### 软件与硬件分析 在软件方面，设计了精确的控制算法流程图以确保系统的高效运行；而在硬件配置中，单片机负责接收键盘输入指令，并利用DA转换器生成参考电压信号。该信号会与输出电压反馈进行比较后通过TL494中的误差放大器来调节脉宽宽度，从而达到稳定目标电压的目的。 综上所述，程控开关电源的稳压设计不仅需要合理选择硬件配置和优化控制策略，还需具备精确且高效的软件支持以实现高效、稳定的电力供应。通过对各种方案详细比较论证的过程体现了对技术细节深入理解的重要性，并确保最终产品的性能与可靠性。
     
  • 推挽式开关稳压电源的设计
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    本项目专注于推挽式开关稳压电源设计，旨在提高电源效率与稳定性。通过优化电路结构和控制策略，实现高效、可靠的电力转换解决方案。 这段文字是关于大学里的一门课程设计项目——推挽型开关稳压电源的设计。
     
  • 基于UC3842的开关稳压电源设计
    优质
    本项目介绍了一种以UC3842芯片为核心的开关式稳压电源设计方案，具备高效、稳定和成本效益高的特点。 开关电源是现代电子设备中的重要组成部分，因其高效能转换而被广泛应用。本段落主要探讨了一种基于UC3842的开关稳压电源的设计，该系统包括整流滤波模块、DC-DC变换模块、过流保护及人机交互界面功能，其中DC-DC变换器为核心。 工作原理上，通过改变开关元件的工作频率和占空比来调整输出电压。Boost型开关电源在输入电压较低时能够提升输出电压，适用于需要较高电压的应用场景。设计中通过对数学推导确定了电源的参数，确保转换效率与精度。 整流滤波模块是系统的第一步，负责将交流电转变为稳定的直流电，并通过选择大电流硅桥和配合使用大容量电解电容及瓷片电容来减少纹波、提高输出质量。接下来，DC-DC变换器采用UC3842作为控制芯片，这是一款集成度高且具备内置振荡器、误差放大器以及PWM调制功能的控制器，能够实现电压精确调节。 在Boost升压电路中使用了MOSFET IRF640作为开关管。通过调整占空比可以改变输出电压值。例如，在从18V升高到36V时需要最大占空比，而从25V提升至30V则要求最小的占空比。 过流保护是电源安全性的重要组成部分。文中提出了一种基于电流采样的方案以实现这一功能：通过单片机实时监测输出电流，并在超过设定阈值的情况下自动切断负载或降低电压，避免设备损坏。此外还设计了可显示当前电流和电压的人机交互界面及报警系统。 总结来说，这种基于UC3842的开关稳压电源设计方案结合了高效能Boost变换拓扑以及精密控制策略，在经过合理电路与参数选择后实现了对输入电平的有效转换并保证输出稳定。同时加入过流保护机制和用户友好型的人机交互界面提高了整体系统的可靠性和实用性，使其在实际应用中具有较高的价值。
     
  • 稳压开关电源
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    稳压开关电源是一种高效的电力转换装置，能够将输入电压稳定转换为所需输出电压，并广泛应用于电子设备中以确保其正常运行。 本系统采用MSP430F449作为运算核心、TL494作为控制核心的Boost型开关稳压电源设计。基于Boost型DC-DC电路架构，并运用脉宽调制技术（PWM），通过TL494生成PWM波形，实现对开关管导通时间的精确控制以达到恒定电压输出的目的。系统采用数字式闭环控制系统，具备较高的稳定性及可调节性，在效率方面应用软开关无损吸收技术后可达85%以上，并具有较小的电压调整率和负载变化适应能力。此外，该系统的用户界面设计友好，能够很好地满足各项性能指标要求。