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基于AC_DC数字电源控制器iW3610的可调光LED控制器

基于AC_DC数字电源控制器iW3610的可调光LED控制器
基于AC_DC数字电源控制器iW3610的可调光LED控制器

普通照明用LED 驱动电源一般都采用基于PWM 控制器的反激式变换器电路拓扑。这种解决

方案虽然结构简单,但一般不能利用传统白炽灯用三端双向晶闸管(TRIAC)调光器对LED 进行调光,这是因为白炽灯是一种纯电阻性负载,而AC/

DC 电源系统与白炽灯的情况完全不同。用iW3610

型AC/DC 数字电源控制器构建反激式LED 驱动器,

可以与所有类型的调光器兼容操作,调光范围达

2%~10%,并且无闪烁现象发生,在无调光器时的

功率因数达0.9,系数效率达85%。

1iW3610的结构与特点

iW3610采用8引脚SOIC 封装,引脚配置如图1

所示。

iW3610芯片集成了启动和输入电压检测电路、

收稿日期:2012-03-07

基于AC/DC 数字电源控制器iW3610的

可调光L E D 控制器

王君普1,王守志2

(临沂大学汽车学院,山东

临沂

276005)

摘要:iW3610是一种高性能AC/DC 离线电源控制器。该芯片采用先进的数控技术检测调光器类型和相位,采用调光器导通相位控制LED 亮度。iW3610利用初级侧感测技术和准谐振操作,并提供过电压、过电流和过温度等保护。关键词:iW3610;数字控制;可调光;LED 驱动器

Based on the AC /DC digital power supply controller

iW3610dimmable LED controller

Wang Junpu 1,Wang Shouzhi 2

(linyi university automobile academy ,Shandong Linyi 276005)

Abstract:iW3610is a high performance AC/DC off -line power supply controller.The chip uses advanced CNC technology in the detection of dimmer types and phase ,

using a dimmer conduction phase control LED brightness.iW3610using the primary side sensing and quasi resonant operation ,and provides the over voltage ,over current and over temperature protection.

Keywords:iW3610;digital control;adjustable light;LED drive

doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2012.05.004

电子器件及应用

反馈信号调节电路、A/D 转换器、D/A 转换器、调光器检测与相位测量电路、恒流控制电路、过电流保护比较器、峰值电流限制比较器、斩波

(chopping)电路MOSFET 栅极驱动器以上主电源中MOSFET 栅极驱动器等,如图2所示。

iW3610各个引脚功能如下所述。

引脚1(OUTPUT (TR)):斩波电路MOSFET 开关栅极驱动输出。

引脚2(V SENSE ):变压器辅助绕组感测信号输入,用于次级边电压反馈以对输出进行调节。

引脚3(V IN ):整流输出电压检测信号输入,用于调光器相位检测、输入欠电压/过电压保护,在启动期间为芯片提供电源电流。

引脚4(V T ):外部关闭控制端。如果关闭控制不用,应当连接一个电阻接地。

引脚5(GND):地引脚。

引脚6(T SENSE ):初级电流感测输入,用于逐周期峰值电流控制。

引脚7(OUTPUT):反激式变换器MOSFET 开关栅极驱动输出。

引脚8(V CC ):控制器电源,启动阀值是12V ,欠电压关闭门限电平为7.5V 。

iW3610采用数字控制技术,具有包括:斩波

电路,其作用是提高功率因数,为调光器提供动态阻抗;隔离反激式电路拓扑,提供低成本解决方案,允许利用传统白炽灯调光器对LED 进行调光。iW3610能够对墙上调光器类型进行检测和对相位进行测量。iW3610在谷值模式开关,在无调光器时的效率可达85%。iW3610采用初级侧反馈恒流控制技术,获得容差﹤±5%的LED 电流调节。

2基于iW3610的可调光LED 驱动电源

采用iW3610的可调光LED 驱动电源电路如图3

所示。适当选择电路中元件,输出功率可达45W 。

2.1电路组成

图3所示的电路主要由以下四个部分组成。一是输入EMI 滤波器。L 1、L 2和C 1组成EMI 滤波

器电路,R 1和R 2用来阻尼LC 谐振振荡。

二是桥式镇流器。BR 1为全桥桥式整流器。

三是斩波电路。VD 1~

VD 3、C 2和C 4、L 3、VT 2、R 6

和R 7组成斩波电路,用作为调光器提供动态阻抗。

四是反激式变换器。U 1、

VT 1、变换器T 1等构成反激式

转换器。T 1初级绕组上的R 8、

C 5和V

D 4,组成RCD 型初级钳

位电容。T 1次级侧上的VD 6和

C 7组成输出整流滤波电路,R 14为预负载,T 1辅助(或偏

置)绕组、VD 5和C 6组成U 1引脚V CC 上的偏置电源。辅助绕组同时提供输出反馈,消除了次级侧上的感测与光电耦合反馈电路

图3基于iW3610的LED 可调光驱动电源电路

调光器串接在AC 线路输入相线L 上。U 1能够检测调光器类型(如前沿调光器、后沿调光器等),并检测调光器相位。当U 1检测到调光器不存在时,电路照样可以操作,而且具有高功率因数。

2.2电路工作原理

(1)电路启动

接通AC 电源后,整流后的DC 高压经电阻R 3、

R 4和U 1内部连接在引脚V IN 和引脚V CC 之间的二级管

对电容C 6充电。只要U 1引脚V CC 上的电压超过12V 的阀值,U 1中的控制逻辑使能,U 1进入正常操作模式。在开始时的前3个AC 半周期期间,U 1引脚

OUTPUT (TR)保持高电平,VT 2导通。在调光器类

型和AC 线路周期被检测后,恒流电路使能,输出电压开始上升。当输出电压高于LED 串上的总正向电压时,U 1开始在恒流模式操作。

在U 1启动后,U 1引脚V CC 则由偏置电源供电。

(2)调光器检测与相位测量

调光器检测与调光器相位测量通过电阻R 3、R 4

和U 1引脚V IN 内部电路来实现。

调光器检测分两步:第一步是确定调光器是否存在;第二步是在检测到调光器存在的情况下确定调光器的类型(是前沿调光器还是后沿调光器)。调光器检测发生在系统启动后的第三个周期。当U 1引脚③上的电压V IN <0.1V 的时间不超过600us 时,U 1则确定调光器未接入,U 1将调光器类型设置在“无调光器”。如果V IN <0.1V 的时间超过600us ,

U 1则确定调光器的存在。如果调光器存在,U 1将探

测调光器类型。在调光器检测期间,U 1引脚①输出高电平,斩波电路中的MOSFET (VT 2)导通,从而为调光器产生一个纯电阻性负载。

在发现调光器出现的第二个周期中检测V IN 周期并锁定备用。当V IN 超过0.1V 并计数输入电压采样时,开始测量调光器相位。如果可控硅导通时间为t on ,调光周期是t ,调光器相位则为t on /t 。调光器中可控硅的导通角越大,电源输出功率也就越大,LED 则越亮;反之,调光器导通角越小,LED 亮度也就越暗。

(3)斩波电路

斩波电路的作用是为调光器提供动态阻抗

电子器件及应用

并为反激式转换器建立能量。V D2在电路C 4上的电压V c4低于输入电压时为充电C 4提供通路,当TRIAC 的触发时可以减少浪涌电流。在斩波周期期间,当VT 2导通时,L 3导通时,L 3存储能量;当VT 2关断时,L 3释放能量,使VD 3导通。

L 3、VT 2、VD 3和C 4等组成的电路与常规功率因

数校正(PFC)升压变换器类似。在不接入调光器时,通过L 3的平均电流与输入AC 电压同相位,因此产生高于0.9的功率因数。

图4为斩波电路相关波形。

(4)初级侧反馈与恒定LED 电流操作

iW3610采用初级侧反馈,无需次级侧感测和

光耦合器。T 1辅助绕组(匝数为N AUX )上的电压V AUX 是输出电压发射的结果。VD 6上的正向压降仅约

0.5V ,若忽略这个正向压降,当T 1次级绕组匝数为Ns 时,辅助绕组上的电压则为V AUX =U o ×(N AUX /Ns)。T 1辅助绕组上的电压经R 9和R 10馈送到U 1引脚V SENSE ,

经内部恒流控制电路将输出电流调节到一个恒定电平上,而不管输出电压与否。

初级侧电流通过VT 1源极电阻R 13检测,以执行峰值电流限制(PCL)和过电流保护(OCP)。

(5)谷值模式开关

在恒流输出操作期间,U 1采用谷值模式开关,即VT 1在漏一源极谐振电压最低点上开关,因此具有最小的开关损耗和EMI 。

(6)LED 温度漂移补偿

U 1引脚V T 外部连接一个NTC 热敏电阻R NTC ,为LED 提供温度漂移补偿。R NTC 能够感测到LED 温度。

当温度较高时,U 1可使LED 变暗。如果LED 温度达到限制阀值,U 1将关断。

3结束语

iW3610是一种采用先进的数控技术的反激式

电源控制器。基于iW3610的可调光LED 驱动器,能够检测调光器的存在、调光器类型并测量调光器相位,无闪烁调光范围达2%~100%。iW3610采用初级侧感测技术,无需次级反馈电路和环路补偿元件,并通过脉冲接脉冲的波形分析来实现LED 恒流调节。iW3610在准谐振模式的操作,在无调光器时提供85%的效率。iW3610结合一个配合调光的斩波电路,再无调光器时的功率因数达0.9。

iW3610全范围的保护功能,使系统具有高可靠特

性。

参考文献

[1]毛兴武等.LED 驱动电源与灯具设计[M].北京:人民邮电出版社,2011,5

[2]

iW3610AC/DC Digital Power Controller for Dimmable LED Dirver Data Sheet (https://www.doczj.com/doc/a94629846.html,),2010

作者简介

王君普,男,1968年生,副教授,主要从事电子技术和电

动汽车的教学工作。

图4

斩波电路相关波形

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本刊启事

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数字式可调稳压电源

数字式可调稳压电源 【摘要】电源的数字化控制是人们追求的目标之一,人们对它的要求也越来越高,数控直流稳压电源能给人带来很大的方便,为我们工作、科研,生活、提供更好的,更方便的服务。通过此系统的设计,让开发者更深刻的掌握单片机基本原理,并熟悉一些外围电路的扩展,以及进一步的了解C语言的硬件编程能力。 【关键词】单片机;直流稳压;数模转换 一、数字式可调稳压电源原理介绍 1.方案分析与选择 方案一:数控部分用单片机带动数模转换芯片提供线性稳压电压的参考电压。 优点:对于单片机,系统工作在开环状态,对数模转换的精度要求较高,设计成本低。 缺点:功耗较大,LED数码管输出显示不是系统的精确输出电压,须对它进行软件补偿。 方案二:数控部分用A VR单片机的PWM组成开关电源,再利用A VR的AD转换对输出电压进行实时转换,利用软件进行电压调整以达到稳压。 优点:硬件简单,稳压的大部分工作由软件完成,对单片机的运行速度要求很高,利用手头的ATmaga16L单片机最高8MHz工作频率很难达到速度要求。对软件要求较高,功耗小。 缺点:输出纹波电压较大,对软件的要求很高。 方案二简单的电路结构起初对设计者很吸引,但是后来了解到A VR单片机的PWM的精度用于开关电源比较勉强,而且开关电源有个通病:纹波电压大,考虑到设计目标对电源的功耗要求不是很严,同时为了保证纹波足够小也鉴于自身对于51单片机和线性电源较为熟练,故选择方案一。 2.总体设计原理 本设计采用AT89S52单片机作为整机的控制单元,利用4×4键盘输入数字量,通过控制单元输出数字信号,再经过D/A转换器(DA0832)输出模拟量,最后经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着输出功率管的基极电压的变化,间接地改变输出电压的大小。

基于TMS320F28044数字电源设计

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目录 1设计要求 (4) 2整体设计方案 (5) 2.1设计思路 (5) 2.2总体方案论证与选择 (5) 3单元方案的选择与论证................................ 错误!未定义书签。 3.1整流电路模块.................................. 错误!未定义书签。 3.2滤波电路模块 (10) 4系统的硬件设计与实现................................ 错误!未定义书签。 4.1连续可调直流稳压电路.......................... 错误!未定义书签。 4.2A/D转化电路 ................................... 错误!未定义书签。 4.3数字显示电路.................................. 错误!未定义书签。 5 multisim的仿真与调试 (21) 6总结 (26) 7鸣谢 (26) 8元器件明细表及参考文献.............................. 错误!未定义书签。9收获体会 (27)

单片机实验报告——LED灯控制器

《微机实验》报告LED灯控制器 指导教师: 专业班级: 姓名: 学号: 联系方式:

一、任务要求 实验目的:加深对定时/计数器、中断、IO端口的理解,掌握定时/计数器、中断的应用编程技术及中断程序的调试方法。 实验内容:利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器 主要功能和技术指标要求: 1. LED灯外接于P0.0端。 2. LED灯分别按2Hz,1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动,各持续10s。 3. 在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次。 4. 利用单片机内部定时器定时,要求采用中断方式。 提高要求: 使用按键(KINT)控制LED灯闪烁模式的切换。 二、设计思路 C8051F310单片机片上晶振为24.5MHz,采用8分频后为3.0625MHz ,输入时钟信号为48个机器周期,所以T1定时器采用定时方式1,单次定时最长可以达到的时间为 1.027s,可以满足0.5Hz是的定时要求。 基础部分: 给TMOD赋值10H,即选用T1定时器采用定时方式1,三种频率对应的半周期时间为0.25s、0.5s、1s。计算得需给TH1和TL1为C1H、B1H;83H、63H;06H、C6H。 要使闪烁持续10s,三种模式需要各循环40、20、10次。 用LOOP3:MOV C,PSW.5 ;PSW.5为标志位,进定时器中断后置一 JNC LOOP3 代替踏步程序等待中断,以便中断完后回到主程序继续向下执行。 为了减少代码长度,可以采用循环结构,循环主题中,将R1、R2分别赋给TH1、TL1,R7为循环次数(用DJNZ语句实现);定时中断里,重新给TH1、TL1赋值时同理。这样,循环时只要把定时时间和循环次数赋给R1、R2、R7即可,达到减少代码长度的效果。

可调开关电源(参考)

一种输出电压4~16V开关稳压电源的设计(转载)4-16V可调开关电源) 2007-05-14 19:50 转载)4-16V可调开关电源 wenyin 发表于 2006-11-16 17:09:00 一种输出电压4~16V开关稳压电源的设计 薛红兵 (信息产业部电子第二十研究所,陕西西安 710068) 摘要:介绍一种采用半桥电路的开关电源,其输 入电压为交流220V± 20%,输出电压为直流 4~ 16V,最大电流 40A,工作频率 50kHz。重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。 关键词:脉宽调制;半桥变换器;电源 1 引言 在科研、生产、实验等应用场合,经常用到电压 在 5~ 15V,电流在 5~ 40A的电源。而一般实验用电源最 大电流只有 5A、 10A。为此专门开发了电压 4V~ 16V连续 可调,输出电流最大 40A的开关电源。它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率 MOS管,开关工作频率为 50 kHz,具有重量轻、体积小、成本低等特点。 2 主要技术指标 1)交流输入电压AC220V± 20%; 2)直流输出电压 4~ 16V可调; 3)输出电流 0~ 40A; 4)输出电压调整率≤ 1%; 5)纹波电压Up p≤ 50mV; 6)显示与报警具有电流 /电压显示功能及故障告警指示。 3 基本工作原理及原理框图 该电源的原理框图如图 1所示。

220V交流电压经过 EMI滤波及整流滤波后,得到约 30 0V的直流电压加到半桥变换器上,用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动功率 MOS管,通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压,经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。 4 各主要功能描述 4. 1 交流 EMI滤波及整流滤波电路 交流 EMI滤波及整流滤波电路如图 2所示。 电子设备的电源线是电磁干扰( EMI)出入电子设备的一个重要途径,在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有 IEC插头电网滤波器和 PCB电源滤波器组成。 IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进 入电源机箱。 PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。 交流输入 220V时,整流采用桥式整流电路。如果将 JTI 跳线短连时,则适用于 110V交流输入电压。由于输入 电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。这可能造成整流桥和输入保险丝的损坏,也

LED调光实验报告

LED调光实验报告 高亮度发光二极管(LED)在各种领域应用普及,并要求LED具备有调光功能。在现在的几种调光技术中,从简单的可变电阻负载到复杂的脉冲宽度调制(PWM)开关,每一种方法均有其利弊。PWM调光的效率最高,电流控制也最精准。本文以LED驱动器LM3405为例,论述LED在调光时的特性,例如亮度与正向电流的关系、波长的变化(色移)和控制器的工作周期限制等。 由于LED的功率低于1 W,所以可用任何类型的电压源(开关器、晶体管)和串串联电阻建构一个电流源。对于少数光线输出端电流的改变而造成亮度和颜色的变化,人的肉眼是不容易察觉出来。不过,一旦将多个LED串联,该稳压器便必需担当电流源的角色。这是因为LED的正向电压VF会随正向电流IF变化,图1是LED波长随着正向电流IF变化图,而该变化对于每个LED都不相同的,即使是同一批产品也有区别。在较大的电流下,光线的强度变化通常约为20%。而 LED制造商一般都会采用较大的VF范围来增加亮度和颜色,因此上述情况尤其突出。然而,除了电流外,正向电压还会受到温度影响。假如只采用镇流电阻器,则光源的颜色和亮度变化很大,而唯一可确保色温稳定的方法是稳定前正向电流IF。 大部分设计人员只习惯为LED设计稳压器,但在设计电流调节器方面显然有不同的要求。电压输出必须要配合固定的输出电流。虽

然在大多数应用中, LED驱动器的输出电流可容许误差±10%,而直流电流的输出纹波更可高达20%,一旦纹波超出20%,人的肉眼便会察觉到亮度的变化,假如输出纹波进一步增加到40%,肉眼就无法承受。 一般而言,电流调节器的设计都需使用比较大的电感以使电感电流IL的变化少于20%。这里可采用LM3405,即使电感由于1.6 MHz 的高开关频率而变得较小,仍可发挥很好的效用。LM3405性能参数如下: 控制方法: 封装:电流模式 TSOT-6 最大输入电压: 15V 应用:工业照明 1A 1~22uF 4.7~10uH 驱动电流:输出电容:电感: 3、脉冲宽度调制调光技术

数字电源设计与技术实现

数字电源设计与技术实现 一、什么是数字电源,跟模拟电源最本质的区别? 所谓数字化电源的本质在于电源对输出电流/电压的PWM调节是由数字芯片按照一定的数字控制方式和算法产生,这是数字电源的最本质特征. 那些扩充了8位、16位单片机来提供数字输入输出操作界面、远程通讯接口但是电源的PWM调节还是依赖模拟电源调制芯片的电源,只能说它们长了个数字电源的脸,但是没有数字电源的“芯”。 二、数字电源实现的技术瓶颈问题有哪些? 目前数字电源依然存在高速/高精度的ADC技术问题(数字电源反馈输入);高速/高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节;高速/高精度的PWM 输出问题(数字电源DAC输出)。 很多的32位DSP/ARM片内的高速10位、12位ADC,作为高速ADC采集可用于高频开关电源,但是其信号输入范围一般是0~3.0/3.3V,工业现场通常的模拟输入范围正负10V却没有任何一款DSP或者ARM片内ADC 能解决,只能在外端加入信号调理电路.ADI等少数几家著名的模拟器件厂商的产品目录中虽然有完全符合高速、高精度(16bit~18bit)、输入信号范围正负5V到正负10V的ADC产品,但是在中国大陆却极少见到成功的产品应用纪录,这其中的问题恐怕只有正在调试这些器件的工程师们心里面清楚。 高精度的电源PID调节或者其他算法的PWM调节在目前流行的32位DSP或者ARM处理器看来并不是个问题,但是如果要加上高速两个字,很多电子工程师恐怕就要皱眉头了。以TI运动控制领域的当家花旦TMS320F2812为例,如果电源设备的开关频率达到300KHz,在150MHz的系统频率下,留给软件工程师的任务是在500个DSP指令周期内完成ADC输入数据处理、电源PID函数调节等实时性要求最为苛刻的任务。电子元件技术网CEO刘杰认为:如果要想避开电力电子器件在周期开通/关断时造成的谐波,ADC在器件开通的中间时刻采样,那么计数器采用UP-DOWN方式计数在计数周期值处同步触发ADC采样,这个时候软件工程师的可利用DSP指令周期就只剩下可怜的250个了,电源PWM调节任务相当艰巨! 如果说ADC问题可以外扩高速、高精度器件解决,电源PWM调节可以选用更高速度的DSP/ARM/FPGA来完成,那么最后一个高速/高精度的PWM输出问题,也就是高速数字PWM的分辨率问题,就只能靠提供DSP/ARM/FPGA的国际大厂商解决了。其实数字PWM的分辨率在开关电源的中低频范围内不成问题(这也是TI的C28X DSP能在电机驱动、变频器等领域大行其道的一个重要原因);但是到了高频开关电源,或者高精度电源领域,这个问题马上就变得很突出了。为什么高频、高精度数字开关电源国内依然是一片空白,大家用数字PWM分辨率的计算公式算一算会很清楚。 三、数字化到底有什么好处?为什么要搞数字化?有什么地方是模拟方法做不到的吗? 很多人说,我对电源的要求很低,不需要它有那么高的指标和特性——这种要求不高的应用目前还是数字电源的禁区。 那么数字电源总不能为数字化而数字化,它存在的需求市场就是模拟电源难以实现的一些区域,比方说采用SVPWM算法的大功率高压变频器。空间矢量算法自从提出到现在已经有十几年了, 它相对于SPWM算法(可以用模拟方案实现,国内很多公司也有用DSP实现)的优势国内的文献和技术报告也很多,这就是数字技术存在的地方。而国内在这方面成熟的产品基本没有,市场一直被西门子、ABB这样的国外大公司垄断着。

基于tl494可调开关电源的设计

一种输出电压4~16V开关稳压电源的设计 摘要:介绍一种采用半桥电路的开关电源,其输入电压为交流220V±20%,输出电压为直流4~16V,最大电流40A,工作频率50kHz。重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。关键词:脉宽调制;半桥变换器;电源 1引言 在科研、生产、实验等应用场合,经常用到电压在5~15V,电流在5~40A的电源。而一般实验用电源最大电流只有5A、10A。为此专门开发了电压4V~16V连续可调,输出电流最大40A的开关电源。它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率MOS管,开关工作频率为50kHz,具有重量轻、体积小、成本低等特点。 2主要技术指标 1)交流输入电压AC220V±20%; 2)直流输出电压4~16V可调; 3)输出电流0~40A; 4)输出电压调整率≤1%; 5)纹波电压Up p≤50mV; 6)显示与报警具有电流/电压显示功能及故 障告警指示。 3基本工作原理及原理框图 该电源的原理框图如图1所示。 220V交流电压经过EMI滤波及整流滤波后,得到约300V的直流电压加到半桥变换器上,用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动功率MOS管,通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压,经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。 4各主要功能描述 41交流EMI滤波及整流滤波电路 交流EMI滤波及整流滤波电路如图2所示。

图1整体电源的工作框图 图2交流EMI滤波及输入整流滤波电路 电子设备的电源线是电磁干扰(EMI)出入电子设备的一个重要途径,在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有IEC插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。交流输入220V时,整流采用桥式整流电路。如果将JTI 跳线短连时,则适用于110V交流输入电压。由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。这可能造成整流桥和输入保险丝的损坏,也可能造成高频变压器磁芯饱和损坏功率器件,造成高压电解电容使用寿命降低等。所以在整流桥前加入由电阻R1和继电器K1组成的输入软启动电路。 42半桥式功率变换器 该电源采用半桥式变换电路,如图6所示,其工作频率50kHz,在初级一侧的主要部分是Q4和Q5功率管及C34和C35电容器。Q4和Q5交替导通、截止,在高频变压器初级绕组N1两端产生一幅值为U1/2的正负方波脉冲电压。能量通过变压器传递到输出端,Q4和Q5采用IRFP460功率MOS管。 43功率变压器的设计

lm37可调稳压电源制作报告

电子制作设计报告题目:LM317型可调稳压电源 学号:38381115117 姓名:张宏 教学院:信息工程学院 专业班级:2015级软件班 指导教师:张辉 完成时间: 2015年11月12日 目录 1. 课程实践目的................................. 错误!未定义书签。 2. 硬件电路制作 (2) 2.1电路理论分析 (2) 2.2主要制作过程和步骤 (2) 2.3制作过程中注意事项 (2) 3. 测试方案与测试结果 (3) 3.1测试仪器 (4) 3.2作品测试及性能数据 (4) 4. 制作总结 (4)

1.课程实践目的 该设计主要利用可调式稳压器LM317实现直流稳压电源的正负输出可调性。整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路,以及稳压电路几部分组成。其体积小,稳定 性好且性价比较高。而且灵活的可调性,控制效果良好。该电源可广泛运用于电力电 子、仪表、控制等实验场合。 2. 硬件电路制作 2.1电路理论分析 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。 LM317 的输出电压范围是 1.2V 至 37V,负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单,仅需两 个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压 器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 不需要外 接电容,除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸(约 15 厘米)。使用 输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准 三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM317 能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬 一般当整流输出电流大时,必须用电解电容滤波稳压;输出电流小时,用一般电容或电解电容滤波都可以,如果对直流输出电压有纹波系数要求或者为了防止高频噪 音,用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好。小容量电容可滤掉脉动直流 中的高次谐波,电解电容滤掉大幅值的低频成分,稳压范围宽、效果好。稳压范围宽、效果好。整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高,一般根据输出电流大 小估算电容器的容量,输出电流大,容量就大;电流小,容量就小。但是,容量太 大会降低输出电压值,太小则会导致电压脉动大、不稳定。故C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。C2选用普通的磁片电容即可,容量为 10×104=100000PF=0.1μF。C3的选择类似于C1,电阻选用1/8W的小型电阻。 LM317 三端可调双电源稳压电路,正输出电压是可调的。电路中的VREF=V31(或V21)=1.2V,R1和R2=(120~240)Ω,为保证空载情况下输出电压稳定,R1和R2不宜高于240Ω。 R2 和R2的大小根据输出电压调节范围确定。变压器的选择。输出电压为3~6V,最大电 流可达100mA,因此变压器的功率必须为6W以上,输出电压为两个15V的变压器。2.2主要制作过程和步骤 电容愈大电路带负载的能力愈强,滤波效果愈好;电流平均值愈大(即负载电阻的RL

电工LED灯手工制作实验报告

浙江农林大学 天目学院 实习(课程设计)报告 课程电工及电子技术实习 系(部)工程技术系 指导老师 专业班级汽车服务101班 学生姓名 学号 一、原理图及原理说明

LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片, 晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。 二、元器件清单 330欧姆电阻一个 105/400V电容一个开关一个

390欧姆电阻一个发光管一个整流二极管五个 发光二极管 18个开关按钮一个压簧一个 充电按钮一个充电插头一个插头支架一个 开关线路板一个充电线路板一个自功丝 4个 导线 8根 led线路板一个电瓶一个 镜片一个反光杯一个灯罩一个 装饰片一个外壳一套金属软管一个 三、调试 为了方便调试,LED 和电池夹可暂不安装,待调试结束后再另行安装。小夜灯控制电路和电源电路相互独立,这两部分电路的调试也应分开进行,以免彼此牵扯而影响电路测试和故障判断。 控制电路调试时先将 LED 的连接线按电路原理图焊接在控制电路板上,再在控制电路板上两电源输入端以及 RXD 和 TXD 端各焊接 1 根导线,分别与电源和编程电路相连。电路连接妥当后仔细检查几遍,确认无误后即可上电将程序下载至单片机内,之后重新上电对按键功能和 LED 状态进行全面测试。 电源电路调试时,在电源电路板上两电源输入端各焊接 1 根导线与电源相连,这里同样使用稳压电源来调试。检查电路时要特别注意以上几点。与调试控制电路一样,功耗问题不能轻易忽略,调试时要有足够的耐心,力争将功耗降至最低,这一点对调试采用电池供电的电路至关重要。四、心得体会 这是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次的设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态,.通过试验进一步理解和消化了书本知识,分析每个语句的含义,运用所学知识进行简单的程序设计。在制作过程中,不断调试和修改序,提高了对单片机的应用能力,分析问题和解决问题的能力。实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识,解决实际问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册以及设计规范等其他专业能力水平,提高是有限的但提高也是全面的,正是这一次设计让我积累了无数实际经验,使我的头脑更好的被知识武装了起来,也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次实习给了我很大的信心,让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心,通过对单片机的系统学习。对一些 LED的设计做了一些必要的改进。同时对自己的改进也做了真实的仿真。达到了预期的目的。但是在改进的过程里也发现了自己的很多的不足。这会在以后的学习生活里不断提高,逐步完善自己。

一种数字可调的升压型开关电源的设计与实现.

一种数字可调的升压型开关电源的设计 与实现 一种数字可调的升压型开关电源的设计与实现 类别:电源技术 1 引言近年来,数字化在电源领域得到广泛应用,许多电子设备要求电源具有多档级。因此,这里提出了一种利用数字控制、电压可调的开关电源设计方案,实现电压步进调整,并具有宽电压输入、稳压输出功能。 2 设计方案方案系统设计框图如图1所示,输入为220 V,50 Hz交流电压,经电压变换,整流滤波后得到18 V的直流电压,送入Boost电路,经滤波输出直流。CPLD与单片机组成的数字控制模块输出脉宽调制信号(PWM),由按键控制改变PWM占空比,从而控制Boost电路的输出电压。该输出电压可在30~36 V范围 内步进调节,实现多路电压输出。最大输出电流高达2 A。输出电压经MAXl97 A/D采样,送至控制模块,通过PID算法计算调整下一次传送的控制信号,形 成反馈回路,实现宽电压输入,稳压输出的功能。 3 硬件电路设计3.1 硬件电路图系统硬件电路如图2所示。交流电压经变压器转换,其幅值按一定比例降低。降低的交流电压经扁桥式整流电路整流为18 V直流,经2 200μF电容滤波后进入主转换电路与Boost电路。 在Boost转换电路中,增加MOSFET和二极管缓冲吸收电路,减小过压或过流引起的损耗。由于电源功率较小,则采用RC吸收电路。当过流、过压产生时,电流通过电阻以热能的形式将能量散发出去,降低对MOSFET的影响,减小其损耗,延长使用寿命。根据多次试验,保护吸收电路的电阻应取kΩ级,电容取nF级。直流信号再经低通滤波器滤除纹波,驱动负载。3.2 主要功能电路原理硬件电路部分的主要电路是Boost电路,它由功率开关管VT、储能 电感L、续流二极管VD和滤波电容C组成。开关管按一定频率工作,转换周期为T,导通时间为Ton,截止时间为Toff,占空比D=Ton/T。其工作原理为:当VT导通时,电感L储能,VD反偏截止,负载由电容C提供电能;VT截止时,L 两端电压极性相反,VD正偏,同时为负载和滤波电容C提供能量。由储能电 感L导通和截止期间,电流变化量相等可得,输出电压U0和输入电压U1之间关系为: U0/Ui=1/(1一D) (1)3.3 器件选取根据理论计算,功率开关采用晶体管即可满足要求,故系统采用IRF540型MOS管,其VDS=100 V,IDS=17 A。采用MOS管专用驱动器件IR2110完成驱动功能。IR2110是一款高低电平驱动器件,其逻辑输入电压只需3.3 V,输出电压最大可达20 V,驱动电流最大可达到2 A。其延迟时间为10ns,上升沿和下降沿时间分别为120 ns和94 11s。由于IR2110可同时驱动双MOS管,因而系统只涉及一个MOS管,故只使用一路驱动即可。由于普通二极管的反向恢复时间过长,而肖特基整流管无电荷储存问题,可改善开关特性。其反向恢复时间缩短到10 11s以内。但其反向耐压值较低,一般不超过100 V。因此肖特基二极管适用于低压、大电流状态 下工作,并可利用其低压降提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。3.4

基于单片机的数字可调稳压电源

摘要 毕业设计论文 基于单片机的数字可调稳压电源的设计 系别: 专业(班级): 作者(学号): 指导教师: 完成日期: 蚌埠学院教务处制

基于单片机的数字可调稳压电源的设计 摘要:基于单片机的数字可调直流稳压电源由于原理简单、便于操作、稳定性好、精度高、成本低、易于实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。其性能比传统 的可调直流稳压电源好,非常适合一般教学和科研使用。 本文通过对一个基于单片机的数控直流稳压电源的设计,将单片机数字控制技 术、有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款数字化通用直流稳压电源,详细介绍了AT89C52单片机应用中的键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定 时器中断原理,从而了解单片机相关指令在各方面的应用,同时还介绍了数模 转换芯片DAC0832的工作原理。系统由模拟电源、控制电路、数模转换电路、 放大电路、显示电路等部分构成,输出0-12V电压范围,步进值为0.1V的直流 电源。 电源的数字化控制是人们追求的目标之一,人们对它的要求也越来越高,数控 直流稳压电源能给人们带来很大的方便,为我们工作、科研、生活提供更好、 更方便的服务。本题采用单片机和其他元件及外围电路,开发一个数字可调式 稳压电源,能够设定输出电压值、电压输出显示等功能。 关键词:单片机、直流、稳压、数模转换

Based on single-chip digital adjustable regulated power supply design Abstract: Microcontroller-based digital adjustable DC power supply as simple in principle, easy operation, good stability, high accuracy, low cost, easy to implement, and many other advantages of being more widely appreciated. Performance than the traditional adjustable DC power supply is good, very suitable for general teaching and research use. In this paper, a microcontroller-based digital controlled power supply design, the single chip digital control technology, organic integration into the DC power supply design, digital design of a universal DC power supply, details of the AT89C52 microcontroller applications The keyboard scanning principle, the digital dynamic display principle, the timer interrupt principle, to understand instruction in all aspects of SCM-related applications, but also introduces the DAC0832 digital-analog converter chip works. System consists of analog power supply, control circuits, digital to analog conversion circuit, amplifier circuit, display circuit and other parts, output 0-12V voltage range, step value of 0.1V DC power supply. Digital control of power is one of the goals people pursue, people demand more and more of it, NC DC power supply can give them great convenience for our work, scientific research and to provide better and more convenient service. The problem with single chip and other components and peripheral circuits, the development of a number of adjustable power supply, can set the output voltage, the voltage output display. Keyword s: microcontroller; DC; regulators; digital to analog conversion

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