单相AC-DC电路.docVIP

2013年大学生电子设计竞赛 单相AC-DC变换电路（本科组） (A题) 摘 要 This design circuit chip UC3842, adjust the power tube it works in the switch state, DC/DC voltage feedback circuit for the system, UC3842 switch power supply controller as the core, by changing the adjustment of power tube conduction and cut-off time proportional to the output voltage stability. System features: (1) the output voltage feedback adopts synchronous sampling method, can effectively avoid the voltage spike on the influence of signal detection. (2) use a variety of effective measures to reduce the electromagnetic interference (EMI) of system, strengthen the electromagnetic compatibility (EMC). (3) the over-current protection circuit with perfect and reliable. Key words: single phase, power factor, UC3842, AC/DC 目 录 1.2基本要求 4 1.3发挥部分 4 1.4说明 二、方案比较 5 AC-DC变换器的方案论证与选择 5 三、系统总设计原理图 6 四、单元模块设计 7 4.1 DC/DC升压模块 7 4.2基于LM393和CD4013的功率测量模块 8 4.3相位差φ的信息处理、控制电路 8 4.4功率因素显示模块 9 4.5过流保护模块 9 五、系统仿真调试 10 六、系统测试 11 七、设计总结 12 附录1： 13 附录2 14 一、设计任务与要求 1.1任务 设计并制作如图1 所示的单相AC-DC 变换电路。输出直流电压稳定在36V，输出电流额定值为2A。 1.2基本要求 （1）在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A 条件下，使输出直流电压 Uo=36V±0.1V。 （2）当Us=24V，Io 在0.2A～2.0A 范围内变化时，负载调整率SI ≤ 0.5%。 （3）当Io=2A，Us 在20V～30V 范围内变化时，电压调整率SU ≤ 0.5%。 （4）设计并制作功率因数测量电路，实现AC-DC 变换电路输入侧功率因数的测 量，测量误差绝对值不大于0.03。 （5）具有输出过流保护功能，动作电流为2.5A±0.2A。 1.3发挥部分 （1）实现功率因数校正，在Us=24V，Io=2A，Uo=36V 条件下，使AC-DC 变换 电路交流输入侧功率因数不低于0.98。 （2）在Us=24V，Io=2A，Uo=36V 条件下，使AC-DC 变换电路效率不低于95%。 （3）能够根据设定自动调整功率因数，功率因数调整范围不小于0.80~1.00，稳 态误差绝对值不大于0.03。 （4）其他。 1.4说明1.图1中的变压器由自耦变压器和隔离变压器构成。2.题中交流参数均为有效值，AC-DC电路效率，其中， ? 3.本题定义：（1）负载调整率，其中Uo1为Io=0.2A时的直流输出电压，Uo2为Io=2.0A时的直流输出电压；（2）电压调整率为Us=20V时的直流输出电压，Uo2为Us=30V时的直流输出电压。4.交流功率和功率因数测量可采用数字式电参数测量仪。5.辅助电源由220V工频供电，可购买电源模块（亦可自制），作为作品的组成部分。测试时，不再另行提供稳压电源。6.制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，参考图1。推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器（有OTL、OCL等）。是两个参数相同的功率BJT 管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。 图1.2.1 推挽式拓扑结构图 方案二：Boost升压式DC-DC变换器。拓扑结构如图1.2.2 所示。开关的开通和关断受外部PWM信号控制，电感L将交替地存储和释放能量