2022年电力电子电动车充电器的设计方案 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 辽宁工业 大 学电力电子技术课程设计<论文）题目： 36V/2A电动车充电器设计院<系）：电气工程学院专业班级：电气112 学 号：110303070同学姓名：张巍指导老师：起止时间： 2022-12-30至2022-1-10- 0 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 课程设计 <论文）任务及评语院<系）：电气工程学院同学姓名张巍教研室：电气电气 112 学 号110303070 专业班级课程设计<论文）36V/2A电动车充电器设计题目课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 电动自行车以其价格低、绿色环保,使用安全便利等优点越来越受到消费者的宠爱；目前国内市场上的电动自行车大多采纳或密封铅酸蓄 电池组,为了降低成本,要求充电器采纳简化的恒流恒压模式,以满意一般电 动车 36V蓄电池充电的要求；设计任务课 程 设 计 < 论 文）任 务1、1、方案的经济技术论证；2、工频整流电路设计； 3、高频逆变电路设计；4、高频整流电路设计； 5、参数运算； 6、挑选器件的具体型号；7、绘制相关电路图； 8、完成设计说明书；要求1、文字在 4000 字左右；2、2、文中的理论分析与运算要正确；3、3、文中的图表工整、规范；4、元器件的挑选符合要求；进 度 计 划技术参数1 、 输 入 电 源 电 压 为 175 266V50Hz 60Hz> ；2 、 输 出 电 压 ：44.3V ±0.3V ；输 出电流 视 电池 容 量不 同 >： 1.82A ； 如 被 充电 池 容量 为12Ah ,就充电时间约为 9小时充电效率约为88%；3、可采纳分立器件或集成芯片；第 1 天：集中学习；第2 天：收集资料；第3 天：方案论证；第4 天：主电路设计；第 56天：参数运算；第78天：器件挑选；第9 天：总结并撰写说明书；第 10 天：答辩指 导 教 师 评 语 及 成 绩平常： 论文质量：答辩：总成果：指导老师签字：年月日I / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要电动自行车作为一种轻巧的交通工具时下已特别普遍,其普及程度大有超赶自行车的趋势,而充电器是电动自行车必不行少的配件,电动车充电器市场巨大；该充电器基于电流模式的开关电源的原理设计,主电路采纳单端反激式设计,掌握电路以电流型集成掌握器UC3842为核心,协作 LM324光耦和 TL431 实现对蓄电池的充电掌握；目前市场上的充电器可分为两类：一类是以 UC3842为核心驱动的单管变换器,另一类是以TL494 为核心驱动的半桥型变换器；TL494 驱动的是半桥式连接的功率管,适用于较大功率；UC3842 驱动的单管它激式功率管,适用于功率较小；本文基于 36 电动车充电器；UC3842 设计了一款反激式低成本的设计内容简介了相关芯片,给出了完整的实际设计电路具体分析了其设计及其工作原理,这其中包括主电路、工频整流电路、高频逆变- 变压器 - 高频整流电路和显示部分的工作原理；实践应用说明,该充电器性能优良,适应性较强,比同性 能的充电器成本低,很有市场竞争力；关键词： 集成掌握器；充电器；开关电源；单端反激式II / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录第 1 章 绪论 1 1.1 电力电子技术简况 1 1.2 本文设计内容 4第 2 章 36V/2A 电动车充电器电路设计55 2.1 电动车充电器总体设计方案2.2 具体电路设计 5 2.2.1工频整流电路设计 8 2.2.2高频逆变 -变压器 -高频整流电路设计 10 2.3 元器件型号挑选 11 第 3 章 课程设计总结 14 参考文献 16 III / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章绪论 1.1 电力电子技术简况顾名思义,可以认为,所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术；电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件 <如晶闸管, GTO,IGBT 等）对电能进行变换和掌握的技术；电力电子技术所变换的“ 电力” 功率可大到数百MW甚至 GW,也可以小到数W甚至 1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换；通常所用的 电力有沟通和直流两种；从公用电网直接得到的电力是沟通,从蓄电池和干电池 得到的电力是直流；从这些电源得到的电力往往不能直接满意需求,需要进行电 力变换；电力电子技术的应用范畴特别广泛；它不仅用于一般工业,也广泛用于 交通运输、电力系统、通信系统、运算机系统、新能源系统等,在照明、空调的 家用电器及其他领域中也有着广泛的应用；电动车充电器是指特地的电动自行车的电瓶配置的一个充电设备；充电器的 分类用有、无工频 <50 赫兹）变压器区分,可分为两大类；常用的开关电源式充 电器又分半桥式和单激式两大类；货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电 机,体积大、重量大、费电,但是牢靠,廉价；电动自行车和电摩就使用所谓开 关电源式充电器,省电,效率高,但是易坏；在各种电子设备当中,需要多路不同电压供电,如数字电路需要5V,3.3V,2.5V等,模拟电路需要正负12V,正负15V 等,这就需要特地设计电源装置来供应这些电压,通常要求电源装置能达到 肯定的稳固精度,仍能够供应足够大的电流；开关电源在效率,体积和重量等方 面都远远优于线性电源,成为电子设备供电的主要电源形式；只有在一些功率非 常小或者要求供电电压纹波特别小的场合仍在使用线性电源；整流电路普遍采纳二极管构成的桥式电路,直流侧采纳大电容滤波,该电路 结构简洁、工作牢靠、成本低,效率也比较高,但存在输入电流谐波含量大、功 率因数低的问题,因此较为先进的开关电源采纳有源的功率因数校正 <Power Factor Correction,PFC）电路；高频逆变 - 变压器 - 高频整流电路是开关电源的核心部分,具体电路采纳的是 带隔离的直流 - 直流变流电路；针对不同的功率等级和输入电压可以选取不同的 电路；针对不同的电压等级,可以挑选不同的高频整流电路；随着微电子技术的不断进展,电子设备的体积不断减小,与之相适应,要求 开关电源的体积和重量也不断减小,提高开关频率并保持较高的效率是主要的途 径；一个开关电源常常需要同时供应多组供电,这可以采纳给高频变压器设计多 个二次绕组的方法来实现,每个绕组分别连接到各自的整流和滤波电路,就可以- 0 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得到不同电压的多组输出,而且这些不不同的输出之间是相互隔离的；值得留意 的是,仅能从这些输出中挑选一路作为输出电压反馈,因此也就只有这一路电压 的稳压精度较高,其他路的稳压精度都较低,而且其中一路的负载变化时,其他 路的电压也会跟着变化；除了沟通输入之外,很多开关电源的输入为直流,来自电池或者另一个开关电源的输出,这样的开关电源被称为直流- 直流变换器；直流 - 直流变换器分为隔离型和非隔离型两类,隔离型多采纳反激、正激、半桥等隔离型电路,而非隔离 型采纳 buck、boost 、buck-boost 等电路；开关电源高频化是其进展的方向高频化使开关电源小型化,并使开关电源进 入更广泛的应用领域,特殊是在高新技术领域,的应用,推动了开关电源的进展前进,每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高牢靠、抗干扰 的方向进展；开关电源可分为AC/DC和 DC/DC两大类, DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但 AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术 和工艺制造问题；另外,开关电源的进展与应用在节省能源、节省资源及爱护环 境方面都具有重要的意义；开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT 和 MOSFET、变压器；SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关 频率低,逐步被 IGBT和 MOSFET取代；开关电源的进展方向是高频、高牢靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化；由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致 力于同步开发新型高智能化的元器件,特殊是改善二次整流器件的损耗,并在功 率铁氧体材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度 Bs>下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术；SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄；,开关电源的高频化就必定对传统的PWM开关技术进行创新,实现ZVSZCS 的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效 率；对于高牢靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等 措施以削减器件的应力,使得产品的牢靠性大大提高；模块化是开关电源进展的 总体趋势,可以采纳模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成 N+1冗余电源 系统,并实现并联方式的容量扩展；针对开关电源运行噪声大这一缺点,如单独 追求高频化其噪声也必将随着增大,而采纳部分谐振转换电路技术,在理论上即 可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问 题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以有用化；- 1 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开关电源常见的故障如：<1）保险丝熔断 一般情形下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题；由于电源工作在高电 压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬时增大而使 保险丝熔断；重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功 率开关管等,检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等；假如的确是保险丝 熔断,应当第一查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有 没有电解液溢出,假如没有发觉上述情形,就用万用表测量开关管有无击穿短 路；需要特殊留意的是：切不行在查出某元件损坏时,更换后直接开机,这样很 有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏,肯定要对上述电路的所 有高压元件进行全面检查测量后,才能完全排除保险丝熔断的故障；<2）无直流电压输出或电压输出不稳固假如保险丝是完好的, 在有负载情形下 , 各级直流电压无输出 . 这种情形主要是以下缘由造成的 : 电源中显现开路、短路现象,、过压 过流爱护电路显现故 障,帮助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整 流二极管被击穿,滤波电容漏电等；在用万用表测量次级元件,排除了高频整流 二极管击穿、负载短路的情形后,假如这时输出为零,就可以确定是电源的掌握 电路出了故障；如有部分电压输出说明前级电路工作正常,故障出在高频整流滤 波电路中；高频滤波电路主要由整流二极管及低压滤波电容组成直流电压输出,其中整流二极管击穿会使该电路无电压输出,滤波电容漏电会造成输出电压不稳 等故障；用万用表静态测量对应元件即可检查出其损坏的元件；<3）电源负载才能差 电源负载才能差是一个常见的故障,一般都是显现在老式或工作时间长的电 源中,主要缘由是各元器件老化,开关管的工作不稳固,没有准时进行散热等；应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电容损坏等；电力电子技术的不断创新,使开关电源产业有着宽阔的进展前景；要加快我 国开关电源产业的进展速度,就必需走技术创新之路,走出有中国特色的产学研 联合进展之路,为我国国民经济的高速进展做出奉献；1.2 本文设计内容 电动自行车以其价格低、绿色环保,使用安全便利等优点越来越受到消费者- 2 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的宠爱；目前国内市场上的电动自行车大多采纳或密封铅酸蓄电池 组,为了降低成本,要求充电器采纳简化的恒流恒压模式,以满意一般电动车 36V 蓄电池充电的要求；本文主要设计电路为工频整流电路设计,高频逆变电路 设计,高频整流电路设计以及参数运算和挑选器件的具体型号并绘制相关电路 图,以完成设计任务；第 2 章 36V/2A 电动车充电器电路设计- 3 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.1 电动车充电器总体设计方案 沟通输入、直流输出的开关电源将沟通电转化为直流电,其典型的能量变换 过程如图 2-1 所示；工频沟通直流高频沟通 整流电路滤波器高频逆变高频整流变压器直流脉动直流高频沟通图 2-1-1 开关电源的能量变换过程整流电路普遍采纳二极管构成的桥式电路,直流侧采纳大电容滤波,该电路结构简洁、工作牢靠、成本低,效率也比较高,但存在输入电流谐波含量大、功率因数低的问题,因此较为先进的开关电源采纳有源的功率因数校正 <Power Factor Correction,PFC ）电路；高频逆变 - 变压器 - 高频整流电路是开关电源的核心部分,具体电路采纳的是 带隔离的直流 - 直流变流电路；针对不同的功率等级和输入电压可以选取不同的电路；针对不同的电压等级,可以挑选不同的高频整流电路；2.2 具体电路设计<1）主体部分分析与设计电路主体部分如图2-1-1 所示,主电路为单端反激式DC/DC变换器；- 4 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-1-1 主体部分电路设计单端反激式是输入与输出隔离的DC/DC变换器中的一种；所谓单端是指变压器仅有单一方向的磁通,反激是指开关管导通时变压器原边仅作为电感储存能量,能量是在开关管断开时传递负载的；输入的直流电压 Ui 由市电经二极管桥式整流加电容滤波得到；主电路主要由功率开关管 Q1,高频变压器 T1,高频整流二极管 D1、D2、D3,滤波电容 C6、C5、C3 组成；其中开关管 Q1 为型号为P7NA60的场效应管,变压器有三个副边L2、L3 及 L4,对应着三路输出,这里均把其看作主电路的部分,L2 这路输出为主输出,给蓄电池充电,L4 这路输出主要给 UC3842及光耦供电, L3 这路给后面状态指示电路部分供电及作为其相应的 输入；由于副边 L3 和 L2 匝数成比例,两路输出电压成比例,故 L3 这路可做为 反馈信号；二极管 D4 为一般整流二极管,有利于对蓄电池充电；R15 主要是为 了防止单端反激式工作在空载状态；掌握部分以 UC3842为核心构成；次级绕组L4 的输出经 D2整流和 C3滤波后加在 7 脚给芯片供电；刚要启动时变压器次级线圈无电压输出,故 Ui 经 R4分压后加在 7 脚给芯片供电,正常工作时由 L4 的这一路供电；电阻 R2跨接在基准电压端 8 脚和定时端 4 脚,电容 C7接 4 脚和地,这是振电路外部分固定的接法,电阻 R2 和电容 C7 打算振荡器的工作频率,也就打算了UC3842输出的 PWM信号频率；光耦 PC817输出经 18 送至 2 脚,为电压反馈信号, 2 脚为芯片内部误差放大器的反向输入端；芯片1 脚和 2 脚之间连接的 R5和 C2起到改善误差放大器性能的增益和频率特性的作用；变压器原边 L1,开关管 Q1,R3 和 R17中的电流相同,故 R17为电流取样电阻,其接至电流检测比较器的输入端 3 脚；内部误差- 5 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 放大器的反向输入端2 脚为电压反馈信号,误差放大器同向输入端在芯片得到的基准电压信号,经误差放大器后得误差放大信号,而误差放大信号送到芯片内部 电流检测比较器的输入端,电流检测比较器的另一输入端就是 3 脚, 3 脚接电流反馈信号,这就构成了双闭环系统,电流反馈是内环；强的驱动才能,在这里经 R6直接驱动开关管 Q1；PWM信号输出端 6 脚有较反馈部分主要由可调精密并联稳压器 TL431和线性光耦 PC817构成；输出电压 UO经 R13、R12和 R14分压后加至 TL431 的 1 脚, UO有波动时 TL431 的 1 脚的输入也会相应变化,与TL431中的 2.50V 带隙基准电压进行比较后在阴极上会形成误差电压,使光耦中LED的电流也发生相应变化,再通过光耦使UC3842的2 脚上得到的电压反馈信号发生相应的变化,从而转变 PWM的占空比,掌握输出达到要求；UC3842的 6 脚上输出的负载为蓄电池,所以 UO被钳制的电压和蓄电池电压相同,而刚开头充电时蓄电池电压较低,通过反馈必定会增加DC/DC变换器的输出,从而使充电电流较大,为了限制该电流,增加了 R16和 5 这一路反馈信号；变换器输出增加时,L3 这一路输出也增加,经R16和5 加在 TL431的 1 脚的电压也增加,从而限制变换器输出的增加,也就限制了最大充电电流；<2）状态指示部分分析与设计状态指示部分电路如图3,以 LM324为核心构成；状态指示电路的主要作用是显示电源是否接通,充电是否终止；图 2-1-1 和图 2-1-2 都是充电器电路的一部分,图 2-1-2 中的 A、B、C三点分别和图 2-1-1 中的 A、B、C三点相连；充电器接上沟通电源后, C 点上就有电压,一方面加在4 脚给 LM324供电,另一方面通过 R21让电源指示 LED灯 D1亮； D3和 D4为一双色 LED指示灯；刚开头充电时,经 R22和 R23分压后输入给 5 脚的电压大于其6 脚得到的电压, 7 脚输出高电位,经 R29使 D3红灯亮,同时经 R27送至 2 脚使 2 脚电压高于 3 脚得到的电压, 1 脚输出低电位,绿灯 D4不亮；充好电时蓄电池上电压相对较高,5 脚的电压大于其 6 脚电压, 7 脚输出低电平,红灯D3不亮,同时绿灯 D4亮；- 6 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-1-2 状态指示部分2.2.1 工频整流电路设计工频就是 220V,50HZ沟通电源,整流电路 <rectifying circuit）就是把沟通电 能转换为直流电能的电路；大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组 成；它在直流电动机的调速、发电机的励磁调剂、电解、电镀等领域得到广泛应 用；桥式整流电路是使用最多的一种整流电路；这种电路,只要增加两只二极管 口连接成 "桥" 式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在肯定程度上克服了 它的缺点；整流电路普遍采纳二极管构成的桥式电路,直流侧采纳大电容滤波,该电路 结构简洁、工作牢靠,成本低,效率也比较高；桥式整流电路是使用最多的一种 整流电路；这种电路,只要增加两只二极管口连接成“ 桥” 式结构,便具有全波 整流电路的优点,而同时在肯定程度上克服了它的缺点；- 7 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 桥式整流电路图 2-2-1 所示图 2-2-1 桥式整流电路桥式整流电路的工作原理如下：E2 为正半周时,对D1 、D3 和方向电压, Dl, D3 导通；对D2 、D4 加反向电压, D2 、D4 截止；电路中构成E2 、 Dl 、 Rfz 、D3 通电回路,在 Rfz ,上形成上正下负的半波整流电压, E2 为负半周时,对 D2 、D4 加正向电压, D2 、D4 导通；对 D1 、D3 加反向电压, D1 、D3 截止；电路中构成 E2 、D2 Rfz 、D4 通电回路,同样在 Rfz 上形成上正下负的另外半波整流电路上述工作状态分别如图2-1-2<a ）、 <b）所示；图 2-1-2 桥式整流电路工作原理- 8 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2.2 高频逆变 - 变压器 - 高频整流电路设计高频逆变 -变压器 -高频整流电路是开关电源的核心部分,具体电路是采纳隔离型直流 -直流变流电路；针对不同的功率等级和输入电压可以挑选不同的电路,针对不同的输出电压等级,可以挑选不同的高频整流电路；带隔离的直流-直流变流电路目前广泛应用于各种电子设备的直流电源<开关电源）,是电力电子领域的一大热点；常见的带隔离的直流-直流变换电路可以分为单端和双端电 路两大类；单端电路的变压器的励磁电流是单方向的,而双端电路的变压器的励 磁电流是两个方向的；单端电路包括正激和反激两类；双端电路包括全桥、半桥 和推挽三类；每一类电路都有多种不同的拓扑形式或掌握方法；反激 <Flyback ）电路原理为图 2-2-2 所示图 2-2-2 反激电路原理图本设计主要采纳主电路是单端反激式直流- 直流变流电路进行设计的；同正激电路不同,反激电路中的变压器起着储能元件的作用,可看做是一对相互耦合的电感；开关 S 开通后, VD处于断态,绕组W1的电流线性增长,电感储能增加；S 关断绕组 W1的电流被切断,变压器中的磁场能量通过绕组 W2和 VD向输 出端释放；反激电路可以工作在电流断续和电留恋续两种模式：1）假如当 S开通时,绕组 W2中的电流尚未下降到零,就称电路工作于电流 连续模式；2）假如 S开通前,绕组 W2中的电流已经下降到零,就称电路工作于电流断 续模式；当工作于电留恋续模式时： <2-1）当工作于电流断续模式时,输出电压高于上式的运算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情形下,U0 趋近于无穷,这将损坏电路中的元器件,因- 9 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 此反激电路不应工作于负载开路状态；2.3 元器件型号挑选（1）UC3842介绍 UC3842国产型号为CW3842, UC3842的同类产品仍有UC1842<军用）,UC2842<民用）,性能以军用的UC1842最好、最稳固； UC3842是高性能电流型PWM集成掌握器,电流型掌握方式是种固定时间开启,给定电压信号、反馈电压信号和反馈电流信号共同打算其关断时刻的掌握方法；该芯片常见的封装形式有DIP-8 和 SO-14,有效引脚为 8 个, SO-14 有部分引脚是空脚,内部结构如图 2-3-1 所示,由欠压封锁电路、振荡器、误差放大器、电流取样比较器、PWM锁存器、输出电路和基准电压电路等组成,右边的数字对应SO-14封装；以 DIP-8 介绍, 1 脚是误差放大器的输出端,和 2 脚之间外接阻容元件用于改善误差放大器的性能； 2 脚是芯片内部分误差放大器的反向输入端,用作电压反馈输入端,此脚电压与误差放大器同相端的 2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压；3 脚为芯片内 PWM比较器的反向输入端,作为电流反馈的输入端,当检测电压超过 1V 时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；4 脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数打算；5 脚为公共地端； 6 脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为 50ns ,驱动才能为±1A ；7 脚是直流电源供电端； 8 脚为 5V 基准电压输出端,有 50mA的负载才能； UC3842 欠压封锁导通门限为 16V,关断门限电压为 10V；基准电压部分产生5.0V 基准电压,从 8 脚输出；振荡器使用时外接电阻RT和电容 CT,使用时电阻跨接在 8 脚和 4 上,其参数运算为： <2-2）电容一端接4 脚一端接地,振荡器最高工作频率可达500KHz,误差放大器的同向输入端在器件内部接有 路驱动才能较强,可直接驱动2.5V± 2%基准电压； PWM信号从 6 脚输出,输出电 N沟道 MOS管和双极晶体管；- 10 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-3-1 UC3842 内部结构<2）TL431 和 LM324简介 TL431 是 2.5V36V 可调式精密并联稳压器,其性能优良、价格低廉,能构 成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源、外部误差放大器等；它的一些特性使得它可以在电源、数字电压表和运放电路等很多场合代替齐纳二 极管,其常见的封装有 TO-92 型和 DIP-8<实际有效管脚也为 3 个）,管脚分别 为阳极 A、阴极 K 和输出设定端 R<基准端）,基准端的电压为 2.5V ,其典型应 用之一如图 2-3-2<a ）所示； TL431 作为外部误差放大器时,与线性光可构成隔 离式反馈电路,在开关电源中较多见；图 2-3-2<a ） TL431 典型应用- 11 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - LM324常见的为DIP-14 封装,内部集成四个相互独立的带有差动输入的高增益运算放大器,可单电源供电,也可双电源供电,其管脚功能如如图 2-3-2<b）式 DC/DC变换器；图 2-3-2<b ） LM324 管脚功能图<3）大功率管参数运算：大功率管晶体管的功率损耗<这里指的是在回路中起到开关作用的晶体管）,因其在具体电路中处于开关状态,电压与电流因不同的负载及回路架构 <如驱动方式）表现出来的波形的外形各有不同<有锯齿波、方波等）,并且其功率损耗形式多样,包括开关 <导通、截止瞬时）损耗、导通时内阻损耗等；这样就不能简单用电压与电流乘积来运算它的功率损耗；导通损耗= <2-3） <2-4）开关 <导通、截止瞬时）损耗 <2-5） <2-6）合并上述各积分项得 <其中为单位时间所消耗的能量） <2-7）- 12 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 3 章 课程设计总结这次的课程设计中运用了大量的电力电子技术的学问,所谓电力电子技术就 是应用于电力领域的电子技术；电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两个 分支；通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术；电力电子 技术中所变换的“ 电力” 和“ 电力系统” 所指的“ 电力” 是有肯定差别的；两者 都指“ 电能” ,但后者更具体,特指电力网的“ 电力” ,前者更一般写；具体地 说,电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和掌握的技术；目前所 用的电力电子器件均由半导体制成,故也称电力半导体器件；通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和沟通技术两个分支；沟通 技术也称为电力电子器件的应用技术,它包括用电力电子器件构成各种电力变换 电路和对这些电路进行掌握的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电 子系统的技术；“ 沟通” 不只指交直流之间的变换,也包括上述的直流变直流和 沟通变沟通的变换；电力电子技术广泛应用于电气工程中,这就是电力电子学和 电力学的主要关系；“ 电力学” 这个术语在为我国已不太应用,这里可用“ 电工 科学” 或“ 电气工程” 取而代之；电力电子技术是电气工程学科中的一个最为活 跃的分支；电力电子技术的不断进步给电气工程的现代化以庞大的推动力,是电 气工程这一相对古来的学科保持活力的重要源泉；但是,假如从应用领域看,电气工程就又和能源科学亲密相关；电能是能源 的一种,而且是使用,输送和掌握最为便利的能源,也是人类讨论较为充分的一 种能源；在可预见的将来,仍没有一种能源有可能取代电能；而人类在任何时候 都不行能离开能源,能源为人类供应动力,是人类永恒的讨论对象；因此,人类 假如关注能源,就必需关注电能,也就必需关注电气工程；电力电子技术室 20 世纪后半叶产生和进展的一门崭新的技术；通常把运算机的作用比作人的大脑；那么,可以把电力电子技术比作人的消化系统和循环系统；消化系统对能量进行 转换,再有以心脏为中心的循环系统把转换后的能量传送到大脑和全身；电力电 子技术和运动掌握一起,仍可以比作人的肌肉和四肢,使人能够运动和从事劳 动；只有聪慧的大脑,没有灵活的四肢甚至不能运动的人是难以从事工作的；可见,电力电子技术在 来；21 世纪中将会起着特别重要的作用,有着特别光明的未随着科学技术进展的日新月异,电力电子技术在现代社会生产中占据着特别 重要的位置,电力电子技术应用在是生活中可以说得是无处不在假如把运算机控 制比如为人的大脑,电磁机械等动力机构喻为人的四肢的话,就电力电子技术就 可喻为循环和消化系统,它是才能转化和传递的渠道；因此作为二十一世纪的电 气专业的同学而言把握电力电子应用技术特别重要；- 13 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电力电子课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学电力电子基本理论知 识；使同学能综合运用相关关课程的基本学问,通过本课程设计,培育同学独立 摸索才能,学会和熟悉查阅和占有技术资料的重要性,明白专业工程设计的特 点、思路、以及具体的方法和步骤,把握专业课程设计中的设计运算、软件编 制,硬件设计及整体调试；通过设计过程学习和治理,树立正确的设计思想和严 谨的工作作风,以期达到提高同学设计才能；从理论到实践,在专业课程设计连续的日子里,可以培育我们学到很多东 西,不仅可以巩固了以前所学过的学问,而且学到了很多在书本上所没有学到过 的学问；通过课程设计训练同学熟悉理论与实际相结合的重要性,只有理论学问 是远远不够的,只有把所学的理论学问与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手才能和独立摸索的才能；在设计 的过程中随时会遇到各式各样的问题,同时会不断发觉自己的不足之处；整个设计过程对很多我们而言可以说是困难重重,譬如对以前所学过的学问 懂得得不够深刻,把握得不够坚固,不会查阅资料,觉得无从下手等等；在课程 设计过程中通过互动指导,让我们一步一步的制定并依次实施方案,并在设计计 划执行过程中教会我们查阅资料,勉励我们克服心理上的不良心情,不断的学习 和解决难题,不断磨练炼我们意志的过程；当然,在设计中遇到了一些实际困 难,通过本人多次查找参考资料,以及指导老师的尽心讲解,最终豁然开朗；通 过这次设计不仅巩固了本专业的学问,加深了对课本学问的懂得,为本人在这一 学期所学专业学问做了一个系统的把握；依据设计过程同学表现以及实习报告,本次课程设计有效培育了我们综合运用所学学问,发觉,提出,分析和解决实际 问题的才能；本课题依据设计中要实现的功能,经过自己仔细地分析、实践,确立方案,书写文档,设计出电路,在设计过程中翻阅了大量资料,通过对所得的各种资料 的综合分析,提炼出自己需要的信息,从而提高自己的分析才能；通过对主要技 术指标的分析,仔细体会了设计时的各项技术政策；通过对设计时显现的各种问 题的分析与解决,锤炼了独立分析,进行工程设计的才能；通过对电路设计中的 某些问题的较为深化的探究,培育了自己的科研工作才能；通过设计论文的书 写,进一步锤炼了绘图技巧,文字表达才能和对工作的仔细态度；通过课程设计 的教案实践,使我们所学的基础理论和专业学问得到巩固,并使我们得到运用所