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1、电子工艺实习项目三可调开关直流电源的安装与测试本可调开关直流电源输入固定的12V直流电压源，输出可调的正负双电压源。通过调节端状态的调节，而改变输出电压的大小。输出正电压范围为3-10V。输出负电压的范围为-（3-12）V。电路基本工作原理构成开关电源的核心器件：DC-DC变换器MC34063简介 振荡器：通过3脚外接电容，产生脉冲波信号。外接电容容量越大，振荡频率越低；外接电容容量越小，振荡频率越高。振荡频率与3脚外接电容Ct的关系为 Ct = 0.000004 / fo其中fo为振荡频率。例 当设计开关电源振荡频率为10KHz时，需要取电容Ct400pF，可取电容391。当设计开关电源振荡
2、频率为1KHz时，需要取电容Ct4000pF，可取电容392。本电路中负电源振荡器中取电容Ct1000pF（即102电容），则振荡器的工作频率为4KHz。本电路中正电源振荡器中取电容Ct33000pF（即333电容），则振荡器的工作频率为130Hz。关于振荡频率可取的高低究竟多少合适？不是绝对的，如正负电源可能就不相同，可通过实验调试决定。同时振荡器还具有脉宽可调的功能。7脚是检测电源电流大小信号端，当电流超过设计电流时（7脚电位越低，开关电源输出电流就越大，反之，7脚电位越高，开关电源输出电流就越小），振荡器输出脉冲信号脉宽就快速减少，使输出电压明显降低，甚至停振，开关电源停止工作，不向外输
3、出电流，从而保护电源。在6脚（电源输入端）和7脚之间接取样电阻Rsc，取样电阻的大小由电源输出额定电流大小决定，取的电阻值越大，额定输出电流就越小，取的电阻值越小，额定输出电流就越大。Rsc0.33 / IpkIpk2*Iomax*T/ToffIomax 输出最大电流。T 脉冲信号周期。Toff 脉冲信号低电平时间。如输出最大电流为0.3A，脉冲信号占空比为50%，则取取样电阻为0.33/1.20.275。注意：取样电阻上电压超过 0.3V时电路开始保护。 取样电阻的大小由输入电流和这个门电压有关，而输入电流可由输入功率和输出功率关系来决定。注意与点空比有关。正电源输入电流是输出电流的2倍。如
4、输出额定电流300mA，则输入600mA，则取样电阻Rs = 0.3 / 0.6 = 0.5 。负电源的取样电阻的计算不太好确定，但总的考虑还是二点：一是取样电阻上电压超过 0.3V时电路开始保护；二是根据输入功率和输出功率的关系确定最大输入电流，问题是输入电流与输入电压，输出电压，输出电流，占空比等都有关系，近似计算按以上计算方法进行计算。注意到输入电流是脉动的。开关三极管T1：在脉冲信号和比较器输出信号的共同作用下工作于开关状态。在比较器输出高电平（即5脚电压低于1.25V）时，与门输出高电平，即“S”端信号为1，所以在脉冲信号的高电平期间，RS触发器R端输入高电平，RS触发器输出高电平，
5、开关三极管T1饱和导通，在脉冲信号的低电平期间，RS触发器R端输入低电平，因RS触发器R端是低电平有效，所以RS触发器输出低电平，开关三极管T1截止。若5脚电压高于1.25V，则比较器输出低电平，与门输出恒为低电平，这时，RS触发器输出低电平，开关三极管T1截止。比较器与基准电压电路：使5脚到4脚的电压恒定为1.25V。基本器件介绍 芯片 MC34063 封装 DIP8，将正面朝上，缺口朝左，左下角第一个脚 为1号脚，按逆时针方向数，分别是1，2，3，4，5，6，7，8号脚。 IC座 在装配芯片前，将IC座装配在PCB板上，然后再将芯片插到IC座上就好了。一是为了防止直接将芯片焊接到PCB板掌
6、握不好将芯片损坏，二是便于芯片更换，因芯片有损坏的可能。 以下从左到右分别是接线柱（用于与外电路连接，本电路主要是通过接线柱接线向外电路提供电源），排针（用于与外电路连接，本电路主要是通过接线柱接杜邦线向外电路提供电源），保险管座。直流电源接口座。电感器 本电路用的是工字形大电流电感器，470uH，二个脚没有极性之分。整流二极管 IN5819，肖特基二极管，封装： DO-41，正向平均电流：1A，反向峰值电压：40V，反向漏电流：1mA，正向压降： 0.6V，正向不重复峰值电流（浪涌电流）：30A，结（极间）电容 :55PF。它的特点是结电容很小，所以可以用于较高的频率。注意：此处不适用于用I
7、N4001，IN4007，IN4148，前二个频率达不到要求，后一个电流大小达不到要求。 有一个白色环的一端是负极。 电解电容器 本电路中使用了电解电容器，有10uF和1000uF的二种，使用电解顺时除注意电容器的电容量之外，另外还需要注意电容器的耐压是多少，本电路另在电解电容器上的电压最大为12V，所以只要电容器的耐压明显高于12V就可以，如耐压25V或35V或50V等等；第二要注意的是电容器的二个脚的正负极，长脚为正，短脚为负（有一条白色边的一端是负极）。若正负极接反，工作中电容器会发热膨胀，直至最后爆炸。正电压可调电源 当开关管饱和导通（即1，2脚导通）时，电源通过取样电阻，开关管、电感
8、对电容C9充电，当开关管截止时（注意到2脚相当于开路），由于电感电流不能突变，电感电流通过电容C9二极管D2形成电流回路，继续对电容C9充电。所以电容对外供电，输出正电压。取样电阻的作用是当电流过大使7脚电位下降到一定值时将会关断振荡器，振荡器停止工作，开关管截止，电源停止向外供电，起到保护电源及负载的作用。 输出电压计算：4脚接地，所以5脚电压为1.25V。注意5脚电流为0（注意5脚内接运算放大器的输入端），所以R12R13R14R15（设等效电阻为R）电流与R11电流相同。 输出电压 定R11=1.5K，当R=2.2K时，2.2K电阻上的电压为。Uo=1.83V。 当R=2.4K时，2.4
9、K电阻上的电压为。Uo=2.00V 当R=3.6K时，3.6K电阻上的电压为。Uo=3.00V。 所以通过改变调节端的状态，可以改变输出电压。3 5 6 7 8 10。调节端是四个输出端（用排针实现），即是将R13R14R15三个电阻串联的四个连接点，在没有短接任何二点时，输出电压为 1.25+1.83+2+2+3=10.08V。单独短接R15时，输出电压为 1.25+1.83+2+2=7.08V。单独短接R14时，输出电压为 1.25+1.83+2+3=8.08V。单独短接R13时，输出电压为 1.25+1.83+2+3=8.08V。短接R15和R14时，输出电压为 1.25+1.83+2=
10、5.08V。短接R14和R13时，输出电压为 1.25+1.83+3=6.08V。短接R15和R14和R13时，输出电压为 1.25+1.83=3.08V。当然也可以利用杜邦线外接一个任意电阻并到这上电阻网络上去，而得到3-10之间的一个任意的输出电压。如需要9V电压，可以接一个电阻并在二点之间。计算如下：9=3+66V对应的电阻为（6/1.25）*1.5=7.2K。从图中可知，只要在R15=3.6K电阻上并上一个电阻使之其等效电阻为2.4K就可以了，这个需要并上的电阻为R=7.5K。此时并联电阻为2.43K，比较接近。当然也可以在R15和R14上并上电阻24K。当然也可以在R15和R14和R
11、13上并上电阻51K。 以上的数据同学们可以用中学的电路知识就可以计算出来。可调负电源： 当开关管饱和导通时，电源通过取样电阻，开关管、电感形成电流，当开关管截止时（注意到2脚相当于开路），由于电感电流不能突变，电感电流通过电容C4，二极管D1形成电流回路，对电容C4充电。所以电容对外供电，输出负电压。取样电阻的作用是当电流过大时7脚电位下降到一定值时将会关断振荡器，振荡器停止工作，电源停止向外供电，起到保护电源及负载的作用。 输出电压计算：5脚到4脚电压为1.25V，即电阻R4上电压恒为1.25V。注意5脚电流为0（注意5脚内接运算放大器的输入端），所以R5R6R7R8（设等效电阻为R）电流
12、与R4电流相同。 输出电压 定R4=1.5K，当R=2.2K时，2.2K电阻上的电压为。Uo=1.83V。 当R=2.4K时，2.4K电阻上的电压为。Uo=2.00V 当R=3.6K时，3.6K电阻上的电压为。Uo=3.00V。 当R=4.7K时，4.7K电阻上的电压为。Uo=3.92V。 所以通过改变开关的状态，可以改变输出电压。3 5 6 7 8 9，10，12V。调节端是四个输出端（用排针实现），即是将R6R7R8三个电阻串联的四个连接点，在没有短接任何二点时，输出电压为负的 1.25+1.83+2+3+4=12.08V。单独短接R6时，输出电压为负的 1.25+1.83+3+4=10.
13、08V。单独短接R7时，输出电压为负的 1.25+1.83+2+4=9.08V。单独短接R8时，输出电压为负的 1.25+1.83+2+3=8.08V。 短接R6和R7时，输出电压为负的 1.25+1.83+4=7.08V。 短接R7和R8时，输出电压为负的 1.25+1.83+2=5.08V。 短接R6和R7和R8时，输出电压为 1.25+1.83=3.08V。当然也可以利用杜邦线外接一个任意电阻并到这上电阻网络上去，而得到3-10之间的一个任意的输出电压。如需要4V电压，可以接一个电阻并在二点之间。计算如下：4=3+11V对应的电阻为（1/1.25）*1.5=1.2K。从图中可知，只要在R
14、6=2.4K电阻上并上一个电阻使之其等效电阻为1.2K就可以了，这个需要并上的电阻为显然为R=2.4K。印刷电路图安装次序1 焊接贴片电阻11个（元件在正面） R4R5R6R7R8R11R12R13R14R153K152222242362472152222242242362302注意：贴片电阻的位置与电阻值大小。2 焊接直插电阻5个（元件在正面）R1R2R3R9R10111113 焊接芯片座2个。8P，注意缺口方向。4 焊接瓷片电容6个C2C3C5C7C8C101031021031033331035 焊接二极管3个，注意正负极。5819，白边是负。发光二极管LED，长脚为正。D1D2LEDIN5819IN5819发光二极管6 焊接 10uF电容器2个，注意电容器的正负极（长脚为正）。C1C610uF/25V10uF/25V7 焊接 保险管座 2个， 电源插座 1个，排针3组（注意将排针装落底垂直，短的一端装在板上），白色接线座3P的1个（特别注意方位，可参考实物照片）。
