安徽理工大学开关电源实验报告:北京pk10直播

编辑:凯恩/2018-12-04 13:22

  一级学科综合实验实习报告 摘要: 第十一周开始学院给我们安排了一级学科综合实验, 由李良光教授负责指导, 我们的实验内容是焊接30W/12V 开关电源, 该电源特性是: 简单, 直接可与220V 交流电源连接,经桥式整流电容滤波后产生300V 直流高电压起动开关电源工作, 并且重量轻、 体积小, 接线简单外围元件少。 经过几周的实践, 我们弄清楚了开关电源的原理和焊接技巧以及各种芯片的原理和工作过程。 在通电检查时, 我们通过对输出直流电压的检测和三个主要测试点波形分析无误, 最后验收的过程以接入220伏电压, 输出直流电压基本为12伏, 三个检测点的波形各不相同, 我们...

  一级学科综合实验实习报告 摘要: 第十一周开始学院给我们安排了一级学科综合实验, 由李良光教授负责指导, 我们的实验内容是焊接30W/12V 开关电源, 该电源特性是: 简单, 直接可与220V 交流电源连接,经桥式整流电容滤波后产生300V 直流高电压起动开关电源工作, 并且重量轻、 体积小, 接线简单外围元件少。 经过几周的实践, 我们弄清楚了开关电源的原理和焊接技巧以及各种芯片的原理和工作过程。 在通电检查时, 我们通过对输出直流电压的检测和三个主要测试点波形分析无误, 最后验收的过程以接入220伏电压, 输出直流电压基本为12伏, 三个检测点的波形各不相同, 我们通过分析可以基本判定本次实验所焊接开关电源的正确性。 一. 开关电源的原理: 我们首先简单介绍下开关电源各部分工作的原理, 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、 整流滤波电路、 功率变换电路、 PWM 控制器电路、 输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、 输出过欠压保护电路、 输出过流保护电路、 输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下: 1. 1 功率变换电路: a. MOS 管的工作原理: 目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是 MOSFET(MOS 管), 是利用半导体表面的电声效应进行工作的。 也称为表面场效应器件。 由于它的栅极处于不导电状态, 所以输入电阻可以大大提高, 最高可达105欧姆, MOS 管是利用栅源电压的大小, 来改变半导体表面感生电荷的多少, 从而控制漏极电流的大小。 b. 常见的原理图: 1. 2 反激式整流电路: T1为开关变压器, 其初极和次极的相位相反。 D1为整流二极管, R1、 C1为削尖峰电路。 L1为续流电感, R2为假负载, C4、 L2、 C5组成 型滤波器。 1. 3 短路保护电路: 当输出短路, UC3842①脚电压上升, U1 ③脚电位高于②脚时, 比较器翻转①脚输出高电位, 给 C1充电, 当 C1两端电压超过⑤脚基准电压时 U1⑦脚输出低电位, UC3842①脚低于1V,UCC3842 停止工作, 输出电压为0V,北京pk10直播, 周而复始, 当短路消失后电路正常工作。 R2、 C1是充放电时间常数, 阻值不对时短路保护不起作用。 4、 下图是常见的限流、 短路保护电路。 其工作原理简述如下: 当输出电路短路或过流, 变压器原边电流增大, R3 两端电压降增大, ③脚电压升高, UC3842⑥脚输出占空比逐渐增大, ③脚电压超过1V 时, UC3842关闭无输出。 1. 4 输出过压保护电路的原理: 输出过压保护电路的作用是: 当输出电压超过设计值时, 把输出电压限定在一安全值的范围内。 当开关电源内部稳压环路出现故障或者由于用户操作不当引起输出过压现象时, 过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电设备。 应用最为普遍的过压保护电路有如下几种: a. 可控硅触发保护电路: 如上图, 当 Uo1输出升高, 稳压管(Z3) 击穿导通, 可控硅(SCR1) 的控制端得到触发电压,因此可控硅导通。 Uo2电压对地短路, 过流保护电路或短路保护电路就会工作, 停止整个电源电路的工作。 当输出过压现象排除, 可控硅的控制端触发电压通过 R 对地泄放, 可控硅恢复断开状态。 b. 光电耦合保护电路: 如上图, 当 Uo 有过压现象时, 稳压管击穿导通, 经光耦(OT2) R6到地产生电流流过, 光电耦合器的发光二极管发光, 从而使光电耦合器的光敏三极管导通。 Q1基极得电导通, 3842的③脚电降低, 使 IC 关闭, 停止整个电源的工作, Uo 为零, 周而复始, 。 二. 30W/12V 开关电源焊接过程分析 焊接是制造电子产品的重要环节之一, 如果没有相应的工艺质量保证, 任何一个设计精良的电子产品都难以达到设计要求。 在科研开发、 设计试制、 技术革新的过程中制作一、 两块电路板, 不可能也没有必要采用自动设备, 经常需要进行手工装焊, 在现代化的大规模电子产品生产中发挥了重要的作用, 有利于保证工艺条件和装焊操作的一致性, 提高产品质量。 在焊接的过程中, 我明白了焊接的原理, 即是: 焊锡借助于助焊剂的作用, 经过加热熔化成液态, 进入被焊金属的缝隙, 在焊接物的表面, 形成金属合金使两种金属体牢固地连接在一起, 形成的金属合金就是焊锡中锡铅的原子进入被焊金属的晶格中生成的, 因两种金属原子的壳层相互扩散, 依靠原子间的内聚力使两种金属永久地牢固结合在一起。 2. 1 焊接方法 用电烙铁与焊锡丝将加工好的弯钩焊接在新的电路板上: a 左手拿焊锡丝, 右手拿电烙铁。b 把电烙铁以45度左右夹角与焊盘接触, 加热焊盘。 c 待焊盘达到温度时, 同样从与焊板成45度左右夹角方向送焊锡丝。 d 待焊锡丝熔化一定量时, 迅速撤离焊锡丝。 e 最后撤离电烙铁, 撤离时沿铜丝竖直向上或沿与电路板的 夹角45度角方向。 在焊接的过程中, 我们应该注意: 焊接的时间不能太久, 大概心里默数1 ,2即可, 然后再撤离焊锡丝, 再撤离电烙铁, 在撤离电烙铁时, 也一样心里默数1 、 2即可; 焊锡要适量,东京1.5分彩走势图,少了可能虚焊。 在焊的过程中, 出现虚焊或则焊接不好, 要把焊锡焊掉, 重新再焊。 在吧焊锡焊掉的过程中, 左手拿这吸锡器, 右手拿着电烙铁, 先把电烙铁以45度左右夹角与焊盘接触, 加热焊锡, 再将吸锡器靠近焊锡, 按下吸锡器的按钮, 就可以吧焊锡焊掉, 重复多次,就可清除焊盘上的焊锡, 注意不要将焊盘加热太久, 以免把焊盘的铜给焊掉。 2. 2 元器件识别 1、 色环电阻及其参数识别 ○ 1 五环电阻的读法: 前 3 位数字是有效数字, 第四位是倍率, 第五位是误差等级。 色环颜色代表的数字: 黑 0 、 棕 1、 红 2、 橙 3、 黄 4、 绿 5、 蓝 6、 紫 7、 灰 8、 白 9 色环颜色代表的倍率: 黑*1 、 棕*10、 红*1 00、 橙*1K、 黄*1 0K、 绿*1 00K、 蓝*1M、 紫*1 0M、灰*1 00M、 白*1 000M、 金*0.1 、 银*0.01 色环颜色代表的误差等级: 金 5%、 银 1 0%、 棕 1 %、 红 2%、 绿 0.5%、 蓝 0.25%、 紫 0.1 %、灰 0.05%、 无色 20% ○ 2色环电阻阻值速测软件。 ○ 3万用表直接测量 2、 二极管, 发光二极管, 数码管 作用: 二极管的主要特性是单向导电性, 也就是在正向电压的作用下, 导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。 识别方法: 二极管的识别很简单, 小功率二极管的 N 极(负极), 在二极管外表大多采用一种色圈标出来, 有些二极管也用二极管专用符号来表示 P 极(正极) 或 N 极(负极), 也有采用符号标志为“P”、“N” 来确定二极管极性的。 发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正, 短脚为负。 测试注意事项: 用数字式万用表去测二极管时, 红表笔接二极管的正极, 黑表笔接二极管的负极, 此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值, 这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。 数码管: 3、 三极管 塑料封装三极管三极识别: PNP, NPN 三极: 基极(B), 集电极(C), 发射机(E) 面对三极管平面, 从左到右, 依次为 E, B, C。 4、 电容器 电解电容: 可从引脚长短来识别, 长脚为正, 短脚为负, 使用电解电容的时候, 还要注意正负极不要接反。 无极性电容 电容标称值: 电解电容一般容值较大, 表示为 xUF/yV, 其中 x 为电容容值, y 为电容耐压;通常在容量小于 10000pF 的时候, 用 pF 做单位, 而且用简标, 如: 1000PF 标为 102、 10000PF 标为 103, 当大于 10000pF 的时候, 用 uF 做单位。 为了简便起见, 大于 100pF 而小于 1uF 的电容常常不注单位。 没有小数点的, 它的单位是pF, 有小数点的, 它的单位是 uF。 RS232 电平, 而单片机的的串口是 TTL 电平, 计算机和单片机通信时需要经过电平转换。MAX232 是一个专用的电平转换芯片, 用来实现 RS232 电平与 TTL 电平的相互转换。 同时,单片机的串口也是 ISP(在系统可编程) 接口, 单片机的程序就是通过这个接口下载到芯片中的。 2. 3 焊接调试 按照焊接要领完成焊接其中器件焊接顺序以先焊接好的元件不影响后面元件的焊接为原则, 一般先焊接体积较小的电阻电容等器件, 后焊接体积较大的元件, 接插件最后焊接。 焊接完成后要仔细检查, 看是否有虚焊、 漏焊、 短路现象。 用万用表电阻挡测量电源输入端,看是否有短路现象。 如有, 应在加电前排除。 2. 4 检查 在通电检查以前必须进行外观检查, 确认连线无误, 如果不经过严格的外观检查, 通电检查不仅困难较多, 而且可能损坏设备仪器, 造成安全事故。 例如电源连接线虚焊, 那么通电时就会发现设备加不上电, 当然无法检查。 外观检查可以发现许多微小的缺陷, 例如用目测观察不到的电路桥接, 但对于内部虚焊的隐患就不容易觉察。 所以根本的问题还是要提高焊接操作的技艺水平, 不能把焊接问题留给检验工序去完成。 三. 通电检验 在确认焊接无误后, 通过隔离变压器在1号和2号点接入220V 交流电压, 3号点接地, 发现发光二极管发出红光, 证明电能进入开关电源, 后使用万用表检测4号和5号接点, 发现输出直流电压基本在12V, 在通过对电位器的调整, 可以将该输出电源稳定在12V。 即可证明该开关电源焊接基本正确, 工作基本稳定。 然后测量三个监测点波形情况: 以上通过对波形的分析可以得出结论, 本次焊接开关电源工作稳定, 性能出色, 圆满完成学习任务。 四. 总结报告 经过这几周的实验, 我们不但掌握了开关电源的原理, 而且掌握了焊接电路板的技巧, 在李良光教授的指导下, 收获颇丰。 对于此次实验我们了解了电阻的标识, 电容的标识, 三极管以及各种芯片, 电路复杂, 对于万用表和示波器我们又一次加深了印象, 对于我们电气工程的研究生来说, 意义非凡, 本次实验是一次综合的实验, 提高的了我们的动手能力和知识面。