可調(diào)開(kāi)關(guān)直流電源..

1、電子工藝實(shí)習(xí)項(xiàng)目三可調(diào)開(kāi)關(guān)直流電源的安裝與測(cè)試本可調(diào)開(kāi)關(guān)直流電源輸入固定的 12V直流電壓源，輸出可調(diào)的正負(fù)雙電壓 源。通過(guò)調(diào)節(jié)端狀態(tài)的調(diào)節(jié)，而改變輸出電壓的大小。輸出正電壓范圍為3-10Vo輸出負(fù)電壓的范圍為-(3-12) V電路基本工作原理構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源的核心器件：DC-DC變換器MC34063簡(jiǎn)介* P72IiA1 2W振蕩器：通過(guò) 3腳外接電容，產(chǎn)生脈沖波信號(hào)。外接電容容量越大，振蕩頻率越低；外接電容容量越小，振蕩頻率越高。振蕩頻率與3腳外接電容Ct的關(guān)系為Ct = 0.000004 / fo其中fo為振蕩頻率。例 當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源振蕩頻率為10KHZ時(shí)，需要取電容Ct = 400pF，可

2、取電容391 o當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源振蕩頻率為1KHz時(shí)，需要取電容 Ct= 4000pF，可取電容392。本電路中負(fù)電源振蕩器中取電容Ct = 1000pF (即102電容)，則振蕩器的工作頻率為4KHz。本電路中正電源振蕩器中取電容Ct = 33000pF （即333電容），則振蕩器的工作頻率為130Hz。關(guān)于振蕩頻率可取的高低究竟多少合適？不是絕對(duì)的，如正負(fù)電源可能就不相同，可 通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)試決定。同時(shí)振蕩器還具有脈寬可調(diào)的功能。7腳是檢測(cè)電源電流大小信號(hào)端，當(dāng)電流超過(guò)設(shè)計(jì)電流時(shí)（7腳電位越低，開(kāi)關(guān)電源輸出電流就越大，反之，7腳電位越高，開(kāi)關(guān)電源輸出電流就越?。袷幤鬏敵雒}沖信號(hào)脈寬就快速減少

3、，使輸出電壓明顯降低，甚至停振，開(kāi)關(guān)電源停止工作，不向外輸出電流，從 而保護(hù)電源。在6腳（電源輸入端）和7腳之間接取樣電阻 Rsc，取樣電阻的大小由電源輸出額定電 流大小決定，取的電阻值越大，額定輸出電流就越小，取的電阻值越小，額定輸出電流就越大。Rsc= 0.33 / IpkIpk = 2*lomax*T/Tofflomax 輸出最大電流。T 脈沖信號(hào)周期。Toff脈沖信號(hào)低電平時(shí)間。如輸出最大電流為 0.3A，脈沖信號(hào)占空比為 50%，則取取樣電阻為 0.33/1.2 = 0.275 Q o 注意：取樣電阻上電壓超過(guò) 0.3V時(shí)電路開(kāi)始保護(hù)。取樣電阻的大小由輸入電流和這個(gè)門(mén)電壓有關(guān)，而輸入

4、電流可由輸入功率和輸出功率關(guān)系來(lái)決定。注意與點(diǎn)空比有關(guān)。正電源輸入電流是輸出電流的2倍。如輸出額定電流 300mA，則輸入600mA，則取樣電阻 Rs = 0.3 / 0.6 = 0.5 ?。負(fù)電源的取樣電阻的計(jì)算不太好確定，但總的考慮還是二點(diǎn)：一是取樣電阻上電壓超 過(guò)0.3V時(shí)電路開(kāi)始保護(hù)；二是根據(jù)輸入功率和輸出功率的關(guān)系確定最大輸入電流，問(wèn)題是 輸入電流與輸入電壓，輸出電壓，輸出電流，占空比等都有關(guān)系，近似計(jì)算按以上計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。注意到輸入電流是脈動(dòng)的。開(kāi)關(guān)三極管T1 :在脈沖信號(hào)和比較器輸出信號(hào)的共同作用下工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在比較器輸出高電平（即 5腳電壓低于1.25V）時(shí)，與門(mén)輸出高

5、電平，即“ S”端信號(hào)為1,所以在脈沖信號(hào)的高電平期間，RS觸發(fā)器R端輸入高電平，RS觸發(fā)器輸出高電平，開(kāi)關(guān)三極管T1飽和導(dǎo)通，在脈沖信號(hào)的低電平期間，RS觸發(fā)器R端輸入低電平，因RS觸發(fā)器R端是低電平有效，所以 RS觸發(fā)器輸出低電平，開(kāi)關(guān)三極管T1截止。若5腳電壓高于1.25V，則比較器輸出低電平，與門(mén)輸出恒為低電平，這時(shí)，RS觸發(fā)器輸出低電平，開(kāi)關(guān)三極管T1截止。比較器與基準(zhǔn)電壓電路：使5腳到4腳的電壓恒定為 1.25V?；酒骷榻B-H- LJL心片MC34063封裝 DIP8，將正面朝上，缺口朝左，左下角第一個(gè)腳為1號(hào)腳，按逆時(shí)針?lè)较驍?shù)，分別是1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,

6、8 號(hào)腳。IC座在裝配芯片前，將IC座裝配在PCB板上，然后再將芯片插到IC座上就好了。是為了防止直接將芯片焊接到PCB板掌握不好將芯片損壞，二是便于芯片更換，因芯片有損壞的可能。以下從左到右分別是接線柱（用于與外電路連接， 本電路主要是通過(guò)接線柱接線向外電路提供電源），排針（用于與外電路連接，本電路主要是通過(guò)接線柱接杜邦線向外電路提供 電源），保險(xiǎn)管座。直流電源接口座。電感器本電路用的是工字形大電流電感器，470UH，二個(gè)腳沒(méi)有極性之分。整流二極管IN5819，肖特基二極管，封裝：DO-41，正向平均電流：1A，反向峰值電壓：40V，反向漏電流：1mA，正向壓降：0.6V，正向不重復(fù)峰值電流

7、（浪涌電流）：30A，結(jié)（極間）電容：55PF。它的特點(diǎn)是結(jié)電容很小，所以可以用于較高的頻率。注意：此處不適用于用IN4001，IN4007，IN4148，前二個(gè)頻率達(dá)不到要求，后一個(gè)電流大小達(dá)不到要 求。有一個(gè)白色環(huán)的一端是負(fù)極。電解電容器 本電路中使用了電解電容器，有 10uF和1000UF的二種，使用電解順時(shí) 除注意電容器的電容量之外，另外還需要注意電容器的耐壓是多少，本電路另在電解電容器上的電壓最大為12V，所以只要電容器的耐壓明顯高于12V就可以，如耐壓 25V或35V或50V等等；第二要注意的是電容器的二個(gè)腳的正負(fù)極，長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)（有一條白色邊 的一端是負(fù)極）。若正負(fù)極接反，

8、工作中電容器會(huì)發(fā)熱膨脹，直至最后爆炸。正電壓可調(diào)電源單獨(dú)短接R13時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+2+3=8.08V。當(dāng)開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通（即 1, 2腳導(dǎo)通）時(shí)，電源通過(guò)取樣電阻，開(kāi)關(guān)管、電感對(duì)電容C9充電，當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí)（注意到2腳相當(dāng)于開(kāi)路），由于電感電流不能突變，電感電流通過(guò)電容C9二極管D2形成電流回路，繼續(xù)對(duì)電容 C9充電。所以電容對(duì)外供電，輸出正電壓。取樣電阻的作用是當(dāng)電流過(guò)大使7腳電位下降到一定值時(shí)將會(huì)關(guān)斷振蕩器，振蕩器停止工作，開(kāi)關(guān)管截止，電源停止向外供電，起到保護(hù)電源及負(fù)載的作用。輸出電壓計(jì)算:4腳接地，所以5腳電壓為1.25V。注意5腳電流為0 （注意5腳內(nèi)接運(yùn)算放大器的輸

9、入端），所以R12R13R14R15 （設(shè)等效電阻為 R）電流與R11電流相同。輸出電壓1.25R 瓦 SV)定 R11=1.5K，當(dāng) R=2.2K 時(shí),2.2K電阻上的電壓為。Uo=1.83V。當(dāng) R=2.4K 時(shí),2.4K電阻上的電壓為。Uo=2.00V當(dāng) R=3.6K 時(shí),3.6K電阻上的電壓為。Uo=3.00V。所以通過(guò)改變調(diào)節(jié)端的狀態(tài)，可以改變輸出電壓。8 10。調(diào)節(jié)端是四個(gè)輸出端（用排針實(shí)現(xiàn)），即是將R13R14R15三個(gè)電阻串聯(lián)的四個(gè)連接點(diǎn),在沒(méi)有短接任何二點(diǎn)時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+2+2+3=10.08V。單獨(dú)短接R15時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+2+2=7.0

10、8V。單獨(dú)短接R14時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+2+3=8.08V。短接R15和R14時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+2=5.08V。短接R14和R13時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83+3=6.08V。短接R15和R14和R13時(shí)，輸出電壓為1.25+1.83=3.08V。當(dāng)然也可以利用杜邦線外接一個(gè)任意電阻并到這上電阻網(wǎng)絡(luò)上去，而得到3-10之間的一個(gè)任意的輸出電壓。如需要9V電壓，可以接一個(gè)電阻并在二點(diǎn)之間。計(jì)算如下：9=3+66V 對(duì)應(yīng)的電阻為（6/1.25）*1.5=7.2K。從圖中可知，只要在R15=3.6K電阻上并上一個(gè)電阻使之其等效電阻為2.4K就可以了，這個(gè)需要并上的電

11、阻為 R=7.5K。此時(shí)并聯(lián)電阻為 2.43K，比較接近。當(dāng)然也可以在 R15和R14上并上電阻24K。當(dāng)然也可以在 R15和R14和R13上并上電阻51K。以上的數(shù)據(jù)同學(xué)們可以用中學(xué)的電路知識(shí)就可以計(jì)算出來(lái)?？烧{(diào)負(fù)電源:當(dāng)開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通時(shí)，電源通過(guò)取樣電阻，開(kāi)關(guān)管、電感形成電流，當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí)（注 意到2腳相當(dāng)于開(kāi)路），由于電感電流不能突變，電感電流通過(guò)電容C4，二極管D1形成電流回路，對(duì)電容 C4充電。所以電容對(duì)外供電，輸出負(fù)電壓。取樣電阻的作用是當(dāng)電流過(guò)大 時(shí)7腳電位下降到一定值時(shí)將會(huì)關(guān)斷振蕩器，振蕩器停止工作，電源停止向外供電， 起到保護(hù)電源及負(fù)載的作用。輸出電壓計(jì)算：5腳到4腳電壓為

12、1.25V，即電阻R4上電壓恒為1.25V。注意5腳電流為0 （注意5腳內(nèi)接運(yùn)算放大器的輸入端），所以R5R6R7R8 （設(shè)等效電阻為 R）電流與R4 電流相同。1 25輸出電壓U=R1.25(V)R4R=2.2K 時(shí)，2.2K電阻上的電壓為。Uo=1.83V。R=2.4K 時(shí)，2.4K電阻上的電壓為。Uo=2.00VR=3.6K 時(shí)，3.6K電阻上的電壓為。Uo=3.00V。R=4.7K 時(shí)，4.7K電阻上的電壓為。Uo=3.92V。定 R4=1.5K，當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)所以通過(guò)改變開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，可以改變輸出電壓。3 56 7 89，10，12V。調(diào)節(jié)端是四個(gè)輸出端（用排針實(shí)現(xiàn)）沒(méi)有短接任何二點(diǎn)時(shí)，輸出

13、電壓為負(fù)的單獨(dú)短接R6時(shí)，輸出電壓為負(fù)的單獨(dú)短接R7時(shí)，輸出電壓為負(fù)的單獨(dú)短接R8時(shí)，輸出電壓為負(fù)的短接R6和R7時(shí)，輸出電壓為負(fù)的短接R7和R8時(shí)，輸出電壓為負(fù)的短接R6和R7和R8時(shí)，輸出電壓為，即是將R6R7R8三個(gè)電阻串聯(lián)的四個(gè)連接點(diǎn)，在1.25+1.83+2+3+4=12.08V。1.25+1.83+3+4=10.08V。1.25+1.83+2+4=9.08V。1.25+1.83+2+3=8.08V。1.25+1.83+4=7.08V。1.25+1.83+2=5.08V。1.25+1.83=3.08V。當(dāng)然也可以利用杜邦線外接一個(gè)任意電阻并到這上電阻網(wǎng)絡(luò)上去，而得到3-10之間的一個(gè)任意的輸出電壓。如需要4V電壓，可以接一個(gè)電阻并在二點(diǎn)