開關穩壓電源

【本科組】

一、任務

設計并制作如圖1所示的開關穩壓電源.



二、要求

在電阻負載條件下,使電源滿足下述要求:

1．基本要求

(1) 輸出電壓UO可調范圍:30V~36V;

(2) 最大輸出電流IOmax:2A;

(3) U2從15V變到21V時,電壓調整率SU≤2%(IO=2A);

(4) IO從0變到2A時,負載調整率SI≤5%(U2=18V);

(5) 輸出噪聲紋波電壓峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(6) DC-DC變換器的效率 ≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(7) 具有過流保護功能,動作電流IO(th)=2.5±0.2A;

2．發揮部分

(1) 進一步提高電壓調整率,使SU≤0.2%(IO=2A);

(2) 進一步提高負載調整率,使SI≤0.5%(U2=18V);

(3) 進一步提高效率,使 ≥85%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);

(4) 排除過流故障后,電源能自動恢復為正常狀態;

(5) 能對輸出電壓進行鍵盤設定和步進調整,步進值1V,同時具有輸出電壓、電流的測量和數字顯示功能.

(6) 其他.

三、說明

(1) DC-DC變換器不允許使用成品模塊,但可使用開關電源控制芯片.

(2) U2可通過交流調壓器改變U1來調整.DC-DC變換器(含控制電路)只能由UIN端口供電,不得另加輔助電源.

(3) 本題中的輸出噪聲紋波電壓是指輸出電壓中的所有非直流成分,要求用帶寬不小于20MHz模擬示波器(AC耦合、掃描速度20ms/div)測量UOPP.

(4) 本題中電壓調整率SU指U2在指定范圍內變化時,輸出電壓UO的變化率;負載調整率SI指IO在指定范圍內變化時,輸出電壓UO的變化率;DC-DC變換器效率h=PO/ PIN,其中PO＝UOIO,PIN＝UINIIN.

(5) 電源在最大輸出功率下應能連續安全工作足夠長的時間(測試期間,不能出現過熱等故障).

(6) 制作時應考慮方便測試,合理設置測試點(參考圖1).

(7) 設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果.完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果用附件給出.




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