文档介绍：电气学科大类
10 级
《信号与控制综合实验》课程
实验报告
(基本实验一:检测技术基本实验)
姓名学号专业班号
同组者1 学号专业班号
同组者1 学号专业班号指导教师
日期 2013年6月24日
实验成绩
评阅人
实验评分表
基本实验
实验编号名称/内容(此列由学生自己填写)
实验分值
评分
设计性实验
实验名称/内容
实验分值
评分
实验四十八、DC/DC单端反激式变换电路设计实验
设计性实验
实验名称/内容
实验分值
评分
教师评价意见
总分
目录
实验四十八、DC/DC单端反激式变换电路设计实验 2
实验四十八、DC/DC单端反激式变换电路设计实验 1
一、实验目的 1
二、实验目标 1
三、实验方案综述 1
四、实验步骤 4
五、实验结果及分析 4
六、实验小结 7
参考文献 8
实验四十八、DC/DC单端反激式变换电路设计实验
一、实验目的
,并掌握其设计方法;
;
。
二、实验目标
,额定输出电压为10V。
“实验电路板B07”验证单端反激电路的工作及隔离变压器的反馈效果;
,并能实现输入电压在40-70V变化时输出电压保持为额定电压的功能。
三、实验方案综述
(一)自激式单端反激变换电路的基本工作原理
图1自激式单端反激变换电路
上图1为自激式单端反激变换电路,当V1加到输入端时,通过启动电阻RB和晶体管VT1的基射极给VT1的基极一个正的偏置电压,使VT1导通,变压器T1的初级绕组流过励磁电流,而次级V2因二极管的阻挡而不给负载供电,存储能量。此时,绕组NP’电压给电容CB充电并供给VT1 基极电流,最终使VT1饱和导通。
由于ton期间能量全部聚集在变压器中,所以初级绕组电流持续增加,并激励磁通增加,最终使变压器磁路达到饱和,磁通变化率为0,因而感应到基极绕组NP’的电压为零,此时电容CB上电压左负右正并通过绕组NP’-VT1的基极-基极电阻-电容CB构成的回路放电,放电电流抽取了VT1的基极电流,使变压器初级电流减小,于是感应到绕组NP’上的电压与电容CB上的电压正方向一致,从而加速了抽取基极电流的过程,使VT1加速关断。当VT1关断后,次级绕组向负载供电。当变压器中的能量放完后,电路回复到初始状态,重复上述过程。
由于本次试验采用了“实验电路板B07”,因而参数部分的设计可以略去。
(二)光耦及光耦反馈电路
光耦是以光为媒介把输入端信号耦合到输出端,来传输电信号的器件。通常将发光器和受光器封装在同一管壳内,将它们的光路耦合在一起,如下图2所示,当输入端1、2加电信号时,发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端3、4流出,从而实现了“电-光-电”的转换。由于光耦具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输入输出之间绝缘、单向传输信号以及传输信号频率高等优点,因而被广泛应用。
本实验采用的是光耦4N25。其发光二极管的正向压降典型值为,集电极和基极击穿电压为,集电极和基极反向击穿电压为,正向电流最大平均值为。电流传输比与直流输入电流的特性曲线如下图所示。
图2光耦4N25
为了能更好地说明该反馈回路的工作原理,有必要先介绍一下稳压管TL431,其符号及内部方框图如下图3所示。图中电路图形符号中A 为阳极,使用时需要接地。K 为阴极,需要限流电阻接电源。UREF是输出电压Uo 的设定端,外接电阻分压器。TL431 的基准电压, 所以当在参考端R引入输出反馈时, 器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流,控制输出电压。
当输出电压UO通过电阻R1、R2分压得到UI并反馈至参考端时,由内部方框图知若UO增大,则反馈量增大,TL431 的分流也就增加,从而又导致Uo 下降。显见,这个深度的负反馈电路必然在UI等于基准电压处稳定。需要注意的是,在选择电阻时必须保证TL431 工作的必要条件,及通过阴极的电流要大于1mA。
图3稳压管TL431
设计的光耦反馈原理图如下图4。其中红色方框内的部分为设计的光耦反馈回路,其他部分为“实验电路板B07”上的电路。
图4光耦反馈回路图
当输出电压发生波动时, 经过电阻R4、R5分压后得到取样电压与TL431 ,在阴极上形成误差电压,使光耦发光器LED 工作电流生产变化,从而使光耦受光器的