电力电子课程设计MC34063升压DCDC变换电路Word下载.docx
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第四章设计总结10
参考文献11
第一章课程设计内容与要求分析
1.1设计内容
1.设计题目
MC340563升压DC-DC变换电路设计
2.设计要求
1)五个题目任选一个,两人一组自行完成。
2)设计结束学生应撰写报告一份,完成答辩。
3)格式应符合要求。
1.2设计方案
1.设计DC5V输入,输出+6V~+15V可调的DC-DC升压变换电路,电路设计采用MC34063集成电源控制芯片为核心进行设计;
2.输出电压调节范围:
+6V~+15V,电流:
500mA~100mA范围
第二章方案实现及电器件简介
2.1MC34063
2.1.1MC34063概述
它是一单片双极型线性集成电路,专用于直流-直流变换器控制部分。
片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流。
它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。
MC34063主要特性
输入电压范围:
2、5~40V
输出电压可调范围:
1.25~40V
输出电流可达:
1.5A
工作频率:
最高可达100kHz
低静态电流
短路电流限制
MC34063引脚图功能
1脚:
开关管T1集电极引出端;
2脚:
开关管T1发射极引出端;
3脚:
定时电容ct接线端;
调节ct可使工作频率在100—100kHz范围内变化;
4脚:
电源地;
5脚:
电压比较器反相输入端,同时也是输出电压取样端;
使用时应外接两个精度不低于1%的精密电阻;
6脚:
电源端;
7脚:
负载峰值电流(Ipk)取样端;
6,7脚之间电压超过300mV时,芯片将启动内部过流保护功能;
8脚:
驱动管T2集电极引出端。
引脚如图(2.1),(2.2)为封装图
图2.1
图2.2
2.1.2MC34063升压原理
当芯片内开关管(T1)导通时,电源经取样电阻Rsc、电感L、MC34063的1脚和2脚接地,此时电感L开始存储能量,而由Co对负载提供能量。
当T1断开时,电源和电感同时给负载和电容Co提供能量。
电感在释放能量期间,由于其两端的电动势极性与电源极性相同,相当于两个电源串联,因而负载上得到的电压高于电源电压。
开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率。
只要此频率相对负载的时间常数足够高,负载上便可获得连续的直流电压。
2.1.3MC34063外围元件标称含义及计算公式
Vout(输出电压)=1.25V(1+R1/R2)R1,R2为5脚引出的电阻
Ct(定时电容):
决定内部工作频率。
Ct=0.000004*Ton(工作频率)
Ipk=2*Iomax*T/toff
Rsc(限流电阻):
决定输出电流。
Rsc=0.33/Ipk
Lmin(电感):
Lmin=(Vimin-Vces)*Ton/Ipk
Co(滤波电容):
决定输出电压波纹系数,Co=Io*ton/Vp-p(波纹系数)
固定值参数:
ton/toff=(Vo+Vf-Vimin)/(Vimin-Vces)
Vces=1.0V
Vimin:
输入电压范围的最小值
Vf=1.2V快速开关二极管正向压降
在实际应用中的注意:
(1)快速开关二极管可以选用1N4148,在要求高效率的场合必须使用1N5819!
(2)34063能承受的电压,即输入输出电压绝对值之和不能超过40V,否则不能安全稳定的工作,我们选择1N5819。
2.21N5819
简介:
肖特基二极管1N5819
封装:
DO-41
正向平均电流:
1A
反向峰值电压:
40V
反向漏电流:
1mA
正向压降:
0.6V
正向不重复峰值电流(浪涌电流):
30A
结(极间)电容:
55PF
特点:
(1)高频、低压、大电流特性是1N5819二极管与普通二极管的不同点,它广泛被应用于开关电源、变频器、驱动器等电路,作高频、低压、大电流整流,续流、保护二极管使用。
(2)速度超快(开关损耗低),压降特低(电压损耗低),不过耐压也低,通常少于60V,适用于低压(<
=12V)开关电源。
(3)快恢复,速度中,压降大,耐压高,适用于高压(>
12V~1000V)开关电源。
(4)另一个用途是稳压--利用反向特性。
所以,耐压低,而电流又不大的时候,可以考虑用稳压管代替。
(5)反向漏电比较大一点。
但是电容小。
速度快。
2.3方案实现
根据以上核心器件的参数计算,我们用CAD应用软件画出基本电路原理图。
见下图(2.1)
第三章硬件实现及调试
3.1硬件实现
图3.1
3.2工具选择及测试方法
根据设计要求我们应选择5V电压源
(1),电流表
(2),滑动变阻器
(1),螺丝刀
(1)。
具体步骤:
(1)不接负载时,电路输入端接5V电源,有电流表检测MC340631脚与电源地电压。
缓缓用螺丝刀转动滑阻,是输出电压慢慢上升。
测试结果:
最低4.98V最高15.75V基本符合设计要求。
(2)接负载时,我们把电流表,滑动变阻器及测试电路串联一个回路,用示波器测芯片1脚和电源地波形,在输出电压为8V时,输出电流约为500mA,最高电流可达1A左右。
输出波形见下图(3.2)
图3.2
遇到的问题:
在调试时,当电压愈来愈高时电路会发出一种刺耳的声音,这个是高频振荡电流推动电感抖动引起的,调整一下频率,使它不要谐振即可。
第四章设计总结
通过这一周的课程设计的学习和研究,我对升压Dc-DC变换电路有了更深的认识,通过网上大量的元件资料,我学到了许多课本以外的知识,对元器件的结构原理,及参数有了进一步了解。
获益匪浅。
从电路图到硬件的实现,锻炼了我的动手能力及电路整体的布局规律,为以后的焊接其他电路打下了基础,不至于拿到电路图不知从哪下手!
在电路测试的时候也学到了很多实用的知识,以及常用的测量手段。
在这次课设中,我了解到了几种实用常见的电路,例如:
晶闸管的线性调光,晶闸管光控电子开关电路设计,晶闸管声控延时控灯电路设计,晶闸管声控延时控灯电路设计等等,都是与现实生活息息相关的!
当然在测试期间也遇到了这样或那样的问题,在解决问题的时候,对电路的原理及各元件的功能有了更深刻的理解,也找到了更好的学习方法,为以后的学习打下了基础。
总结
参考文献
[1]何希才、毛德柱编著.新型半导体器件及其应用实例.北京:
电子工业出版社
[2]杨帮文编.新型集成器件实用电路.北京:
[3]黄继昌主编.电子元器件应用手册.北京:
人民邮电出版社
[4]曲学基,王增福,曲敬铠编著.稳定电源电路设计手册.北京:
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- 电力 电子 课程设计 MC34063 升压 DCDC 变换 电路