稳压电源的设计Word文档格式.docx

1、目录第一章、设计要求 1第二章、设计方案 12.1.芯片选择： 12.2.芯片性能简介：2.3. 整体电路分析： 42.3.1 3.3V/2A设计电路 42.3.2 5.5V/1A电源设计 52.3.3 15V/0.25A 设计电路： 62.3.4 -15V/0.25A 设计电路： 72.4 PCB 8第三章、总结： 9第一章、设计要求基本要求：要求输入DC 24V/2A ，分别输出 +5V/1A、+3.3V/2A、15V/0.25A的电源， 电路板高度4cm，且转换效率70%，成本越低越好。第二章、设计方案 利用四块芯片分别实现不同电源，示例图如下：考虑到输出电流与电压，选用LM2596与M

2、C34063芯片作为降压变换器，LM2596最大输出电流为3A，可做+3.3V的电源输出。MC34063最大输出电流为1.5A，可作为+5V和15V电源输出。MC34063集成电路芯片器件简介:该器件本身包含了DCDC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，RS触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的DCDC变换器仅用少量的外部元器件。MC34063集成电路主要特性： 输入电压范围：2.540V； 输出电压可调范围：1.25-40V ； 输出电流可达：15A；

3、 工作频率：最高可达100kHz； 低静态电流； 短路电流限制； 可实现升压或降压电源变换器。MC34063内部框图： MC34063封装图1脚：开关管T1集电极引出端；2脚：开关管T1发射极引出端；新艺图库3脚：定时电容ct接线端；调节ct可使工作频率在100100kHz范围内变化；4脚：电源地；838电子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。LM2596集成电路的主要特性如下：LM2596开关电压

4、调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出 3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有 3.3V、5V、12V，可调版本可以输出小于 37V的各种电压。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。由于该器件只需 4个外接元件，可以使用通用的标准电感，这更优化了 LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。其封装形式包括标准的 5脚 TO-220封装（DIP）和 5脚 TO-263表贴封装（SMD）。该器件还有其他一些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在4%的范

5、围内，振荡频率误差在15%的范围内；可以用仅 80A的待机电流，实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路） 调输出电压范围1.23 V37V； 保证3.0A输出负载电流； 可宽输入电压范围高达40 V； 150 kHz固定频率的内部振荡器； TTL关断能力； 低功耗待机模式,典型值80mA； 热停机和电流限制保护； 内部回路补偿。LM2596内部结构图 LM2596封装图2.3.1 3.3V/2A设计电路 CIN=100F/50V COUT-330F/25V D1-5A/40V IN5822 L1-330H上图为3.3V固定输出电路原理图；添

6、加指示灯后，最终电路如下：2.3.2 5.5V/1A电源设计MC34063的工作原理如下： 1比较器的反相输入端（脚5）通过外接分压电阻R1、R2*输出电压 。其中，输出电压U。=1.25（1+ R2/R1）由公式可知输出电压 。仅与R1、R2数值有关，因125V为基准电压，恒定不变。若R1、R2阻值稳定，U。亦稳定。 2脚5电压与内部基准电压125V同时送人内部比较器进行电压比较。当脚5的电压值低于内部基准电压（125V）时，比较器输出为跳变电压，开启RS触发器的S脚控制门，RS触发器在内部振荡器的驱动下，Q端为“1”状态（高电平），驱动管T2导通，开关管T1亦导通，使输入电压Ui向输出滤波

7、器电容Co充电以提高U。，达到自动控制U。稳定的作用。 3当脚5的电压值高于内部基准电压（125V）时，RS触发器的S脚控制门被封锁，Q端为“0”状态（低电平），T2截止，T1亦截止。 4. 振荡器的Ipk 输入（脚7）用于*开关管T1的峰值电流，以控制振荡器的脉冲输出到RS触发器的Q端。 5. 脚3外接振荡器所需要的定时电容Co电容值的大小决定振荡器频率的高低，亦决定开关管T1的通断时间。经过设计MC34063降压电路原理图如下：各器件的值的计算： 1.外部电阻： ,其中VRET =1.25V； , 由于Vout=5V，为了确保输出稳定， R1选用标称阻值为 1.2K，精度为 1%的电阻。经

8、计算R2 =3.6K。2.定时电容：电容Ct决定了内部工作频率，在此选择Ct=26pf。3.取样电阻：Rsc决定了输出电流大小。Rse=0.33/1=0.33。4.电感选择：选择L=43H。5.滤波电容Co：选择Co=100f。最终电路图如下： 各器件的数值大小经计算如下：R1=1K，R2=11k，Rse=0.6，Ct=26pf,Co=130f,L=105H。最终电路如下： 由MC34063构成的反压电路原理图如下：据此原理图最终电路如下：2.4 PCB 经过对稳压电源的设计我们团体收获良多，我们从开始收集资料到现在开始写总结，这其中确实不是一件很容易就可实现的事情。我们也知道了这其中的智慧与

9、结晶。在设计过程中，我们学会了集成芯片的工作原理并能够熟练运用这种芯片。 在老师没出这课题之前，我们对电源设计几乎没有一点概念，所以在老师说要我们要设计一个电源时，我们感觉这太难了。一拿到课题，我们就开始查资料，询问懂这方面的同学，基本对老师的课题了解了大概，确定了方案，选定几款适用的芯片，对它们的参数、典型电路做了大概的了解。 到真正设计的时候，我们发现了一大难题，就是对原理图及对PCB的绘制，因为以前没有学过这软件，于是我们进行分工，确定一下谁写报告谁画PCB。PCB是一大难点，我们从头开始学，从图书馆借了一本画PCB的书，遇到不懂的就咨询一下会画的人，终于在我们的努力下吧PCB搞定了。 通过对电源的设计，我们对直流降压电路有了基本的了解，对电源设计也不像以前那样陌生了，收获颇多。