系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新1-第26組組長報(bào)告

FPCB設(shè)計(jì)、焊接電路、FPCB設(shè)計(jì)、焊接電路、FPCB設(shè)計(jì)、焊接電路、摘要：本份報(bào)告詳細(xì)闡述了以TL494為控制電路的DC-DC降壓穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源以及雙電源均流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。主要涵蓋了DC-DC降壓電壓源電路、電流電路的電路實(shí)現(xiàn)、均流供電：DC-DC穩(wěn)壓電源，DC-DC穩(wěn)流電源，均Thisreportillustratesthedesignofvoltage-decreaseswitchmodeDC-DCconvertorwiththeTL494controllerandtheparallelcurrentsharingsystem.Thedesignofvoltage-decreaseDC-DCstabilizedvoltagesupplyandcurrentsupplyandcurrentsharingsupplyisattached.Wealsogiveanintroductionaboutthetechnologyindicator,thewaytodebugoursystem,directionsfortheusersandwhatwegainduringthewholeprocess.DC-DCstabilizedvoltagesupply,DC-DCstabilizedcurrentsupply,currentsharing 概 編寫說 名詞定 硬件開發(fā)環(huán) 軟件開發(fā)環(huán) 縮略 系統(tǒng)總 系統(tǒng)組 系統(tǒng)的主要功 DC-DC穩(wěn)壓電源模 DC-DC穩(wěn)流電源模 DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電源模塊的設(shè) 主要功能和設(shè)計(jì)指 設(shè)計(jì)原 主要元件及其電路參數(shù)選 電流采樣放大電 部分參數(shù)選取討 模塊效 電流采樣放大倍 PCB設(shè)計(jì)圖及實(shí)物 PCB布線 實(shí)物 DC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模塊的設(shè) 主要功能和設(shè)計(jì)指 設(shè)計(jì)原 主要元件及其電路參數(shù)選 電流采樣放大電 部分參數(shù)選取討 模塊效 電流采樣放大倍 PCB設(shè)計(jì)圖及實(shí)物 PCB設(shè)計(jì) 實(shí)物 雙模塊合體并聯(lián)系 并聯(lián)供電原 均流供電原 穩(wěn)流電源輸出電流的控 穩(wěn)壓電源控制信號(hào)的輸 均流精度的調(diào) 智能程序精密控制均流調(diào) 致 參考文 附錄 系統(tǒng)操作說明 單電源模 DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電源模 DC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模 雙電源并聯(lián)供 附錄 測試和分 測試項(xiàng)目和方 測試的資 及分 附錄 課程學(xué)習(xí)心得和意見建 概編寫說明本篇報(bào)告為交通大學(xué)10級(jí)電子信息與電氣電子工程系大三學(xué)生第一學(xué)期系統(tǒng)設(shè)TL494DC-DC降壓型穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源以及鑒。本文適合電子相關(guān)專業(yè)以及有一定理論基礎(chǔ)的業(yè)余電子設(shè)計(jì)者閱讀。名詞定義DC-DC：能實(shí)現(xiàn)直流電壓輸入，直流電壓輸出的PCB：印刷電路板，以絕緣板為基材，切成一定尺寸，其上至少附有一個(gè)導(dǎo)電圖形，并布有孔，信號(hào)：脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。脈沖信號(hào)的占空比受到調(diào)制的一種信號(hào)。雙電源并聯(lián)均流：DC-DCDC-DC穩(wěn)流電源并聯(lián)輸出，為同一負(fù)載供電，使兩個(gè)電硬件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境Pro99縮略語:PulseWidth系統(tǒng)總系統(tǒng)組成2.1系統(tǒng)組成框圖并聯(lián)供電系統(tǒng)主要由DC-DC穩(wěn)壓電源模塊和DC-DC穩(wěn)流電源模塊組成，兩模塊并聯(lián)向負(fù)載供DC-DCDC-DC模塊提供的穩(wěn)定電流與DC-DC穩(wěn)壓電源模塊提供的電流之和。系統(tǒng)的主要功能DC-DC穩(wěn)壓電源模DC-DC穩(wěn)壓電源模塊將外界輸入的10V電壓，經(jīng)過降壓后，轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V輸出電壓為負(fù)載DC-DC穩(wěn)流電源模0.3A~1A之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，為后續(xù)進(jìn)行的均流供電及精密DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電源模主要功能和設(shè)計(jì)指標(biāo)DC-DC10V5V電壓輸出，為負(fù)載供電。電流采樣電阻的端壓可，為精密均流控制提供數(shù)據(jù)。Iref-Out端的電壓為電流模塊提供均5V滿載的輸出電壓滿載的輸出電壓

（合格設(shè)計(jì)原理DC- 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)電路圖如下3.1DC-DC穩(wěn)壓電源電路圖本設(shè)計(jì)中TL494為元件，TL494產(chǎn)生波控制開關(guān)三極管的選通與關(guān)斷。開關(guān)三極主要元件及其電路參數(shù)選3.2TL494內(nèi)部原理圖行比較，當(dāng)采樣電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，引起比較器門限的改變，MOSFET管導(dǎo)通時(shí)間增壓減小。當(dāng)輸出電流達(dá)到1.1A時(shí)，引起誤差放大器2工作，使輸出電流減小。TL494的電路如圖所示圖3.3TL494 電路波的周期取決于這兩個(gè)引腳上外接電阻及電容的選取，的頻率為電阻值和電容值的頻率在50~200KHz之間，所以這里取RT=10kΩ，CT=1000pF，開關(guān)頻率為100KHz。限流電阻R9R23由系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求開關(guān)電源限流值為1.1A,反饋的電流信號(hào)是電流經(jīng)過0.1Ω電阻兩端的電壓放大10倍得到，故限流電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓值在15腳的電壓為1.1V左右。即

又有Vref=5V，在誤差允許范圍內(nèi)選取電阻值，取R23=2.1KΩ，R9=7.9KΩ3.4電流采樣放大電路R13、R14、R15、R16共同決定。為分析方便，取運(yùn)算放大器的同相輸入端和反向輸出端的電阻阻值對(duì)稱，即R13=R14，R15=R16。此時(shí)放大倍數(shù)為R15/R14。在本系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)電流采樣的放大倍數(shù)為10?？紤]到運(yùn)算放大器的輸入電阻及電路一般電阻阻值的選取，這里選擇R13=R14=1KΩ，R15=R16=10KΩ。部分參數(shù)選取討論變TL494外接的電阻和電容值的選取來改變波的頻率，從而改變整個(gè)模塊的效率。若模塊效率不能滿足要求，則應(yīng)考慮適當(dāng)減小電阻或電容，減小的頻率，從而提高模塊的效率電源供電的均流是否理想。在10倍放大倍數(shù)可行的情況下，應(yīng)盡量選取阻值較接近理論值的電阻，使電壓源模塊工作在較為理想的狀態(tài)。若選取，會(huì)引起過流保護(hù)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和均流時(shí)兩個(gè)模PCB設(shè)計(jì)圖及實(shí)物PCB3.6DC-DCDC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模主要功能和設(shè)計(jì)指標(biāo)DC-DC10V0.3A~1A可調(diào)的穩(wěn)定電流。輸入電壓：直流10V輸出電流：直流0.3~1.0A可調(diào)，默認(rèn)滿載的輸出電流滿載的輸出電流電源變換效率（滿載）70%（合格

（合格設(shè)計(jì)原理DC- 開關(guān)穩(wěn)流電源模塊的設(shè)計(jì)電路圖如下4.1DC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模塊設(shè)計(jì)電路圖DC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模塊的設(shè)計(jì)原理與DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電源模塊在技術(shù)上相同。穩(wěn)流模TL4941，從而主要元件及其電路參數(shù)選3.3.1.1VOCC+25.5V時(shí)，電流自動(dòng)減小，TL494電路如下圖所示圖4.2 電路選取方式與3.3.1.2中的選取方式類似，這里選取開關(guān)頻率為50KHzCT=1000pF限壓網(wǎng)絡(luò)電阻選TL49421516管腳實(shí)現(xiàn)了對(duì)限壓值的設(shè)定。VREF5V限壓16號(hào)引腳在VOCC+5.5V時(shí)應(yīng)分壓得到5V電壓，電流設(shè)定網(wǎng)絡(luò)電阻選誤差放大器1的VIN-端接以R19和R20為的分壓網(wǎng)絡(luò)。由于要求輸出電流在0.3A~1A之間可調(diào)，所以考慮使用電位器實(shí)現(xiàn)這能。R19和R20中有一個(gè)為電位器即可。這里選擇R20為定值1KΩ，R19使用最大阻值22KΩ的電位器。部分參數(shù)選取討論P(yáng)CB設(shè)計(jì)圖及實(shí)物PCB4.4DC-DC雙模塊合體并聯(lián)并聯(lián)供電原理5.1雙電源并聯(lián)供電框圖DC-DCDC-DC穩(wěn)流電源模塊并聯(lián)供電的框圖。DC-DC穩(wěn)壓電源模塊的輸5V5V。DC-DC穩(wěn)流電源模塊自身設(shè)置一個(gè)可調(diào)的輸出電流值。流過負(fù)載的電流為5V/Rload，穩(wěn)流模塊的輸出電流均流供電原理5.2穩(wěn)流電源模塊的受控部分R19R20的分壓決定。而在并聯(lián)均流供電的情況J2端口，同時(shí)選通S1的2、3引腳，則穩(wěn)流電源的輸出電流受外部控制。5.3穩(wěn)壓模塊輸出電流信號(hào)的輸出圖中“1”所標(biāo)示的電路節(jié)點(diǎn)的電壓值為采樣電阻分壓經(jīng)過放大后的電壓值。圖中“8”所標(biāo)示“1TL494J3端口輸出，連接到穩(wěn)流電源的J2端口，就可以實(shí)現(xiàn)初步的均流供電。 圖5.4穩(wěn)流電源電流采樣放大部分 圖5.5穩(wěn)壓電源電流采樣放大部分穩(wěn)流電源及穩(wěn)壓電源的電流采樣放大部分如上兩圖所示。在理想情況下，只要穩(wěn)流電源中R10/R7和穩(wěn)壓電源中R16/R13相等，即兩個(gè)電源模塊對(duì)輸出電流的放大倍數(shù)相同，就可以實(shí)現(xiàn)均相同，在不做調(diào)整的情況下穩(wěn)流效果并不理想，沒有達(dá)到5%的標(biāo)準(zhǔn)要求。這里可以通過修改穩(wěn)流電源模塊的放大倍數(shù)來逐漸近穩(wěn)流理想效果。選擇穩(wěn)流模塊的原因在于穩(wěn)壓模塊為主模塊，且輸5V不可改變；穩(wěn)流電源為從模塊，輸出電流受控。所以，選擇調(diào)節(jié)穩(wěn)流模塊的參數(shù)既可R7、R8阻值相同，R9、R10阻值相同。智能程序精密控制均流MyDaq小組提供采樣電阻兩端端壓的輸出及提供均流控制電66MyDaq小組的致在制作PCB板時(shí)，在設(shè)計(jì)布線到最后鉆孔打磨，中間都遇到了或多或少的問題。相互借鑒經(jīng)驗(yàn)，相互提醒幫助，才給到焊電路做好了鋪墊。感謝所有給過我們組幫助的。另外還要感謝老師，在我們碰到無法解決的問題時(shí)，每次向他們求助，他們都是耐心的每次去，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的放置整齊有致讓我們?cè)谑褂脮r(shí)得心應(yīng)手，而且電源線、示波器線、最后由衷的感謝在系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程中給過我們幫助的老師、助教、同學(xué)，沒有的指導(dǎo)和幫助，參考文獻(xiàn)[1]交大電子工程系.工程實(shí)踐與科技創(chuàng)新(3A)/系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新(1)講義附錄 系統(tǒng)操作說明單電源模塊DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電源模DC-DC開關(guān)穩(wěn)流電源模黃色圓圈為可選開關(guān)S單獨(dú)供電時(shí)，S選通上面一組引腳，此時(shí)電位器可以調(diào)節(jié)穩(wěn)流輸出的大??；均流供電時(shí)，S選J2

圖中，黃色圈出的接口為均流控制參考電壓接口J3接口的輸出信號(hào)給DC-DC穩(wěn)流電源模塊。附錄 測試和分測試項(xiàng)目和方法10.1DC-DC穩(wěn)壓模塊測試項(xiàng)目和方法檢測項(xiàng)目檢測方法或步驟10.2雙電源均流系統(tǒng)項(xiàng)目和方法檢測項(xiàng)目檢測方法學(xué)生調(diào)整電路，此后不得再作調(diào)整老師接入測量輸出電壓和輸出電流接上項(xiàng)，不得重新調(diào)整電老師更換測量輸出電壓和輸出電流接上項(xiàng)，不得重新調(diào)整電老師更換測量輸出電流測試的資源

檢測項(xiàng)目檢測條件檢測方法或步驟記輸出電壓輸出電壓= (輸出電壓=輸出電壓 （滿載1分鐘，再輸出電壓 （半載滿載電壓和半載輸出電壓=輸出限流值0.1Ω壓0.1Ω電阻端壓=電源變換測量輸入電壓、電流，輸出電壓、電輸入電壓輸入電流輸出電壓0.1Ω電阻端壓檢測項(xiàng)目檢測條件檢測方記85%額定負(fù)學(xué)生調(diào)整電路，此后不得再作測量輸出電電輸出電壓=5.05420.1Ω電阻端壓=V第二路0.1Ω電阻端壓V滿載時(shí)均衡 接上項(xiàng)測量輸出電電輸出電壓=度0.1Ω電阻端壓=第二路0.1Ω電阻端壓過載時(shí)均衡度Rload=5.1ΩΩ測量輸輸出電壓=0.1Ω電阻端壓0.1Ω電阻端壓表10.1給出了我組DC-DC穩(wěn)壓模塊的，電壓輸