USB充電器的設(shè)計(jì)

1、湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 usb充電器的設(shè)計(jì) 系 部 信息工程系 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí) 09電信班 姓 名 楊小莉 學(xué) 號(hào) 0903021132 指導(dǎo)教師 趙欣 2012年 5 月 8 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 楊小莉 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 09電子信息工程技術(shù) 指導(dǎo)教師： 趙欣 e-mail： kevinix 設(shè)計(jì)（論文）題目： usb充電器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：1. 介紹usb充電器的背景。2. 總結(jié)充電器的概念和特性。3. 描述usb充電器設(shè)計(jì)方法。4. 實(shí)現(xiàn)電路。從硬件電路上來(lái)完成usb充電器的設(shè)計(jì)。5. 對(duì)設(shè)計(jì)做整體概述和分析。設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)

2、題及解決辦法、課程設(shè)計(jì)過(guò)程體會(huì)、創(chuàng)新點(diǎn)、新穎性、應(yīng)用價(jià)值等。要求完成的主要任務(wù):本課題要求完成的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)usb充電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流信號(hào)的轉(zhuǎn)換，在交流信號(hào)波動(dòng)時(shí)保證輸出直流信號(hào)的穩(wěn)定，并且要考慮到散熱的問(wèn)題。指導(dǎo)教師簽名： 教研室主任簽名： 湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題 目 usb充電器的設(shè)計(jì) 系 部 信息工程系 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí) 09電信班 姓 名 楊小莉 學(xué) 號(hào) 0903021132 指導(dǎo)教師 趙欣 2012年 3 月 13 日一、 選題的依據(jù)及意義usb充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于mp3、mp4、手機(jī)、相機(jī)等常見(jiàn)電器。usb充電

3、器通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的裝置。充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。2、 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)在2006年12月14日為了統(tǒng)一手機(jī)充電器接口，信產(chǎn)部就頒布了移動(dòng)通信手持機(jī)充電器及接口技術(shù)要求和測(cè)試方法。在接口方面參照了通用串行總線(usb)類(lèi)型a系列接口規(guī)范，并將統(tǒng)一的連接接口設(shè)在充電器一側(cè)。新標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行將降低消費(fèi)成本，節(jié)約社會(huì)資源，減少電子廢棄物，避免電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的二次污染。這樣將給消費(fèi)者帶來(lái)很多的方便：不管更換什么樣的手機(jī)，只要有一個(gè)usb充電器

4、就可以了，使usb充電器更加廣泛化。2011-2015 年中國(guó)充電器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局與未來(lái)前景預(yù)測(cè)報(bào)告首先介紹了國(guó)際充電器行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)、中國(guó)充電器行業(yè)發(fā)展環(huán)境等，接著分析了中國(guó)充電器產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的現(xiàn)狀，然后介紹了中國(guó)充電器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。隨后，報(bào)告對(duì)中國(guó)充電器做了重點(diǎn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況分析，最后分析了中國(guó)充電器行業(yè)運(yùn)行前景與投資預(yù)測(cè)。其中一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是加大充電器輸出電流、縮短充電時(shí)間。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 此設(shè)計(jì)將從以下方面來(lái)研究：1、usb充電器的概念、特性、背景2、usb充電器工作原理、設(shè)計(jì)思路3、usb充電器工作流程4、所用芯片介紹5、對(duì)整個(gè)電路劃分模塊進(jìn)行簡(jiǎn)介6、產(chǎn)品pcb設(shè)計(jì)7、產(chǎn)品設(shè)計(jì)

5、的新穎性8、設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法4、 目標(biāo)、主要特色及預(yù)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃目標(biāo)及工作進(jìn)度：1、規(guī)劃論文內(nèi)容，擬出論文大綱 第一周2、整理思緒，開(kāi)始搜集各方面需要的資料 第二周-第三周3、開(kāi)始寫(xiě)論文，同時(shí)搜集缺少的資料 第四周-第九周4、查漏補(bǔ)缺 第十周5、提交論文 第十一周 摘 要所有手機(jī)充電器其實(shí)都是由一個(gè)穩(wěn)定電源（主要是穩(wěn)壓電源、提供穩(wěn)定工作電壓和足夠的電流）加上必要的恒流、限壓、限時(shí)等控制電路構(gòu)成。 本文設(shè)計(jì)的是類(lèi)似于插座式的usb充電器，usb充電器相當(dāng)于反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源，您只需要將usb接口插入即可充電。介紹了usb充電器的概念、工作原理、工作流程等。從硬件電路上來(lái)設(shè)計(jì)了u

6、sb充電器的原理圖，并設(shè)計(jì)其pcb板。關(guān)鍵詞：usb充電器；充電器；開(kāi)關(guān)電源目 錄引 言8一 usb充電器簡(jiǎn)介91.1 usb充電器的背景91.2 usb充電器的概念及特性91.3 usb充電器的工作原理91.4 usb充電器的工作流程10二 所用芯片的介紹112.1 tny280pn（ic）112.2 tl431（基準(zhǔn)電壓源）112.3 ltv-817c(光耦)12三 硬件電路分析143.1 usb充電器電路原理圖143.2 抗電磁干擾(emi)和整流濾波153.3 主回路組成163.4 電壓反饋控制193.5 尖峰電壓吸收電路20四 pcb的設(shè)計(jì)21五 設(shè)計(jì)過(guò)程中疑難問(wèn)題及解決辦法23總結(jié)

7、25致 謝26參考文獻(xiàn)27引 言您還在為因ipad、iphone等電子產(chǎn)品有數(shù)據(jù)線但缺少插頭而不能充電在煩惱嗎？您還在為因電流大小供應(yīng)不足而不能同時(shí)為您的幾個(gè)電子產(chǎn)品充電在煩惱嗎？本文所設(shè)計(jì)的是一種利用usb接口為我們的電子產(chǎn)品進(jìn)行充電的插座式大電流充電器，您只需要將您的usb數(shù)據(jù)線當(dāng)插頭插進(jìn)充電器即可，便捷省時(shí)。本文圍繞介紹usb充電器的背景，總結(jié)充電器的概念和特性，描述usb充電器設(shè)計(jì)方法等各方面來(lái)一一介紹，并從硬件電路上來(lái)完成usb充電器的設(shè)計(jì)。此產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的是輸入120v或是220v的交流電，輸出5v、3a的直流電的usb充電器，它設(shè)計(jì)了兩個(gè)usb接口，能夠同時(shí)接兩個(gè)外來(lái)充電設(shè)備。一 u

8、sb充電器簡(jiǎn)介1.1 usb充電器的背景usb充電器在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用廣泛，與我們的生活密切相關(guān)。隨著人們物質(zhì)水平的提高，ipad、iphone等大電流電子產(chǎn)品越來(lái)越普及，對(duì)日常生活所用的電子產(chǎn)品大電流充電器的需求增大。以往的那些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小電流的充電器已不能滿足人們的需求。目前，各式各樣的便捷的充電器都浮于市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)激烈。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。1.2 usb充電器的概念及特性充電器通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設(shè)備。充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)等等常見(jiàn)電器。充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率

9、固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。1.3 usb充電器的工作原理usb充電器相當(dāng)于反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源，是指當(dāng)變壓器的初級(jí)線圈正好被直流電壓激勵(lì)時(shí)，變壓器的次級(jí)線圈沒(méi)有向負(fù)載提供功率輸出，而僅在變壓器初級(jí)線圈的激勵(lì)電壓被關(guān)斷后才向負(fù)載提供功率輸出，這種變壓器開(kāi)關(guān)電源稱(chēng)為反激式開(kāi)關(guān)電源。反激式：就是在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候存儲(chǔ)能量，只有在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候釋放才向負(fù)載釋放能量。而此設(shè)計(jì)電路中的開(kāi)關(guān)管k相當(dāng)于由芯片tny280pn所組成的開(kāi)關(guān)控制電路。屬于這種模式的開(kāi)關(guān)電源有：并聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源、極性反轉(zhuǎn)型變換器、反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源等。上圖是反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的精簡(jiǎn)電路圖ui是開(kāi)關(guān)電源的輸入

10、電壓，t是開(kāi)關(guān)變壓器，k是控制開(kāi)關(guān)，c是儲(chǔ)能濾波電容，r是負(fù)載電阻，二極管d起到的是反向阻流的作用。1.4 usb充電器的工作流程能量轉(zhuǎn)換控制整流濾波電磁抗干擾ac輸入dc輸出電壓反饋整流濾波二 所用芯片的介紹2.1 tny280pn（ic）2.1.1 引腳功能介紹漏極(d)引腳：這個(gè)引腳是功率mosfet的漏極連接點(diǎn).它提供了內(nèi)部經(jīng)營(yíng)為啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)電流運(yùn)作。旁路/多功能（bp/m）引腳：此引腳具有多種功能：1.它是一個(gè)外部旁路電容連接點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)生5.85v供應(yīng)。2.它是一個(gè)電流限制值的模式選擇，取決于加入對(duì)的電容值。3.它提供了一個(gè)關(guān)斷功能。當(dāng)?shù)疆?dāng)前旁路引腳超過(guò)5.5 ma,閉鎖裝置，直到bp

11、 /m以下4.9 v,在電源電壓下降了。這可以用來(lái)提供輸出過(guò)壓保護(hù)功能與齊納從bp連接/m引腳到偏置繞組供應(yīng)。啟用/欠壓(en/uv)引腳：此引腳具有雙重功能：使能輸入和線路電壓不足感.來(lái)源(s)引腳：該引腳在內(nèi)部連接到輸出mosfet源高低壓電力回報(bào)和控制電路常見(jiàn).tny280pn引腳圖2.2 tl431（基準(zhǔn)電壓源）2.2.1 tl431簡(jiǎn)介tl431屬于一種具有電流輸出能力的可調(diào)基準(zhǔn)電壓源，其性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于單片機(jī)精密開(kāi)關(guān)電源或精密線性穩(wěn)壓電源中?；鶞?zhǔn)源提供了一個(gè)已知的電壓值，用它與輸出作比較，得到一個(gè)用于調(diào)節(jié)輸出電壓的反饋。此外，tl431還能構(gòu)成電壓比較器、電源電壓監(jiān)視器、延時(shí)

12、電路、精密恒流源等。目前在單片精密開(kāi)關(guān)電源中，常用它構(gòu)成外部誤差放大器，再與光耦合器一起組成隔離式反饋電路。tl431相當(dāng)于一只可調(diào)齊納穩(wěn)壓管，輸出電壓由外部精密電阻r1和r2來(lái)設(shè)定。2.2.2 tl431的主要參數(shù)tl431的主要參數(shù)為： 1. 最大輸入電壓為37v。 2. 最大工作電流150ma。 3. 內(nèi)基準(zhǔn)電壓為2.5v。 4. 輸出電壓范圍為2.530v。2.2.3 tl431引腳介紹tl431三個(gè)引腳分別為：陰極（cathode）、陽(yáng)極（anode）和參考端（ref）。tl431引腳圖2.3 ltv-817c(光耦)光耦的基本作用，是將輸入、輸出側(cè)電路進(jìn)行有效的電氣上的隔離；能以光

13、形式傳輸信號(hào)；有較好的抗干擾效果；輸出側(cè)電路能在一定程度上得以避免強(qiáng)電壓的引入和沖擊。輸入側(cè)一般采用發(fā)光二極管，輸出側(cè)采用光敏晶體管、集成電路等多種形式，對(duì)信號(hào)實(shí)施電-光-電的轉(zhuǎn)換與傳輸。輸入、輸出側(cè)之間有光的傳輸，而無(wú)電的直接聯(lián)系。輸入信號(hào)的有無(wú)和強(qiáng)弱控制了發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，而輸出側(cè)接受光信號(hào)，據(jù)感光強(qiáng)度，輸出電壓或電流信號(hào)。此設(shè)計(jì)中所用的ltv-817c為三極管型光電耦合器，如同pc816、pc817、4n35等，常用于開(kāi)關(guān)電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路，也應(yīng)用于變頻器控制端子的數(shù)字信號(hào)輸入回路。結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，輸入側(cè)由一只發(fā)光二極管，輸出側(cè)由一只光敏三極管構(gòu)成，主要用于對(duì)開(kāi)關(guān)

14、量信號(hào)的隔離與傳輸。三 硬件電路分析3.1 usb充電器電路原理圖 3.2 抗電磁干擾(emi)和整流濾波3.2.1 抗電磁干擾電感l(wèi)1、cx1以及反饋控制電路中所用的cy1都是用來(lái)抗電磁干擾的元器件。 開(kāi)關(guān)電源首先將工頻交流電（50hz交流電）整流為直流電，然后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管（tny280pn）開(kāi)關(guān)控制電路）變?yōu)楦哳l，最后經(jīng)過(guò)整流濾波電路輸出，得到穩(wěn)定的直流電壓，因此，自身含有大量的諧波干擾。同時(shí)，由于變壓器t1的漏感和輸出二極管d2的反向恢復(fù)電流造成的尖峰，都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電磁干擾。開(kāi)關(guān)電源中的干擾主要集中在電壓、電流變化大（即 dv/dt或di/dt很大）的元器件上，尤其是開(kāi)關(guān)管、輸出二極

15、管和高頻變壓器等。同時(shí)，雜散電容會(huì)將電網(wǎng)的噪聲傳導(dǎo)到電子系統(tǒng)的電源而對(duì)電子線路的工作產(chǎn)生干擾。3.2.2 整流濾波輸出整流濾波電路產(chǎn)生的濾波干擾開(kāi)關(guān)電源輸出端普遍采用橋式整流，電容濾波電路。由于整流二極管的非線性和濾波電容的儲(chǔ)能作用，使得輸出電流成為一個(gè)時(shí)間很短、峰值很高的周期性尖峰電流，。這種畸變的輸入電流，它除了基波外，還含有豐富的高次諧波分量。3.3 主回路組成主回路是反激式結(jié)構(gòu)，主要由變壓器t1，集成電路tny280pn，二極管d2，電容c5,c8,電感l(wèi)2等組成。 3.3.1 功率變換控制回路工作過(guò)程在u1（tny280pn）接通的期間，輸入電源ui對(duì)變壓器初級(jí)線圈n1繞組加電，n1

16、繞組有電流i1流過(guò)，兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)次級(jí)線圈n2繞組的兩端也產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但由于繞組同名端相反, 整流二極管d2載止，沒(méi)有產(chǎn)生回路電流，相當(dāng)于開(kāi)路，變壓器相當(dāng)與一個(gè)儲(chǔ)能電感。（等效圖如下）當(dāng)u1由接通突然轉(zhuǎn)為關(guān)斷瞬間，流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的電流i1突然為0，而磁通不能突變，因此，在u1關(guān)斷期間，變壓器磁心中的磁通 主要由n2線圈回路中的電流來(lái)維持,n2中產(chǎn)生反激電流，流過(guò)d2向電容c5和負(fù)載供電。(等效圖如下)在u1由閉合到斷開(kāi)的瞬間，n2側(cè)產(chǎn)生了一定大小的反激電壓和電流，如果n2直接接在負(fù)載r上則會(huì)有一個(gè)非常大的脈沖。然而由于次級(jí)線圈n2繞組的輸出電壓都經(jīng)過(guò)整流濾波，而濾波電容c5與

17、負(fù)載的時(shí)間常數(shù)非常大，因此，整流濾波輸出電壓uo基本穩(wěn)定，就等于二次側(cè)電壓u2的幅值up。在u1關(guān)斷的時(shí)間內(nèi)，二次側(cè)電壓u2基本平穩(wěn)(直到反激電流降為0)，向c5和負(fù)載放電，輸出電流i2小于io后，c也開(kāi)始放電。u1閉合后，變壓器一次側(cè)充電，二次側(cè)斷路，由c5向負(fù)載r供電。上圖就是二次側(cè)電流臨界連續(xù)時(shí)，電壓u2,電容c兩端的電壓uc的變化過(guò)程3.3.2 各點(diǎn)信號(hào)值變化下圖是電路工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時(shí)，整流輸出電壓uo、變壓器鐵芯的磁通 ，以及變壓器初、次級(jí)電流等波形。b圖是變壓器鐵芯中磁通量變化的過(guò)程，在u1接通期間，變壓器鐵芯被磁化,磁通量是由剩磁sbr向最大磁通sbm方向變化；在u1關(guān)斷

18、期間，變壓器鐵芯被退磁,磁通量是由最大磁通sbm向剩磁sbr方向變化。c圖是電源工作于臨界電流狀態(tài)時(shí)，變壓器初、次級(jí)線圈的電流波形。i1為流過(guò)n1線圈中的電流，i2為流過(guò)n2線圈中的電流（虛線所示），io是流過(guò)負(fù)載的電流（虛線所示）。在u1接通期間，變壓器磁芯被i1磁化；在u1關(guān)斷期間，i2退磁，并向負(fù)載輸出電流。從圖中還可以看出，流過(guò)變壓器初、次級(jí)線圈中的電流是可以突跳的。在k關(guān)斷的一瞬間，i1由最大值跳變到0，而在同一時(shí)刻，i2的電流由0跳變到最大值。并且，i1的最大值正好等于i2的n倍（n為變壓器次級(jí)電壓與初級(jí)電壓比）。3.4 電壓反饋控制電壓反饋電路由光耦ltv-817c，基準(zhǔn)電壓源t

19、l431等組成。光耦由發(fā)光二極管及光敏三極管兩部份組成。光耦中的發(fā)光二極管在通過(guò)電流時(shí)發(fā)光，光線照射光敏三極管時(shí)產(chǎn)生集電極電流，從而在輸入輸出電隔離的情況下實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。 光耦反饋電路中要有基準(zhǔn)電壓，以便構(gòu)成誤差放大電路。我們選用tl431構(gòu)成精密的基準(zhǔn)電壓源。變壓器次級(jí)輸出經(jīng)二極管整流，電容c5濾波后， 再經(jīng)電阻r7與r6分壓加到tl431的ref端。開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓由r7和r6的分壓比決定，輸出電壓uo=uref(1+r7/r6). 通過(guò)調(diào)節(jié)r7與r6的大小可以調(diào)節(jié)輸出電壓。當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時(shí)，引起輸出電壓uo改變，uref也將隨之改變，tl431的陽(yáng)極電壓uk發(fā)生相應(yīng)變化，從而使通

20、過(guò)光耦中發(fā)光二極管的電流if改變，if的變化使發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度改變，最終引起光耦輸出電流變化。光耦輸出端控制tny280pn從而調(diào)節(jié)主回路能量輸出。r3是光耦中發(fā)光二極管的限流電阻，r5、c7維持系統(tǒng)穩(wěn)定。 電壓反饋的過(guò)程：整流輸出u0上升導(dǎo)致基準(zhǔn)電壓源的參考端uref上升，uref上升將后基準(zhǔn)電壓源陰極uk上升，然后光耦二極管電流if下降，導(dǎo)致光耦中光敏三極管的集電極電流ic下降，然后導(dǎo)致tny280pn漏極d端脈沖減少，最后再經(jīng)變壓器t1、二極管d2整流導(dǎo)致輸出的u0減小。3.5 尖峰電壓吸收電路 當(dāng)ic由導(dǎo)通變?yōu)檩d截止明，在高頻變器的一次繞組上會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓和感應(yīng)電壓。尖峰電壓是由于

21、高頻變壓器存在漏感而形成的，它與直流輸入電壓和感應(yīng)電壓疊加后施加到ic上，很容易將ic損壞。因此電路中必須有尖峰電壓吸收電路。電路中利用阻容元件構(gòu)成緩沖吸收電路，用于降低尖峰電壓幅度和減小電壓波形變化率。這樣可以讓ic工作在安全區(qū)，同時(shí)還可以降低電磁輻射的頻率，減少輻射的能量。四 pcb的設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際實(shí)物，將usb充電器設(shè)計(jì)了兩個(gè)pcb板，一是主電路板，二是usb接口端電路板。一、主電路板二、usb接口端電路板五 設(shè)計(jì)過(guò)程中疑難問(wèn)題及解決辦法此次設(shè)計(jì)的是一種輸入120v或是220v的交流電，輸出5v、3a的直流電的usb充電器，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程并非一帆風(fēng)順的，很多疑難問(wèn)題都是通過(guò)查找資料，百度搜索

22、或是請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的工程師等方法而一一解決的。現(xiàn)在我將從原理圖設(shè)計(jì)與pcb設(shè)計(jì)這兩方面來(lái)分析描述：一、 原理圖設(shè)計(jì)此產(chǎn)品的原理圖設(shè)計(jì)是從硬件電路上來(lái)完成的，需要考慮很多實(shí)際性的問(wèn)題，例如：功能、安規(guī)、電磁干擾（emi）、產(chǎn)品的可靠性、產(chǎn)品的壽命等。1、功能：在設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果輸出電流不能達(dá)到要求，有可能是變壓器的功率不夠；如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中變壓器的同名端顛倒或是整流二極管極性弄反，都會(huì)導(dǎo)致ic燒壞；如果反饋電路出問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過(guò)高或是過(guò)低，或者輸出電壓不穩(wěn)定，所以為了避免這些功能不良的問(wèn)題，我都會(huì)仔細(xì)篩選變壓器等器件的規(guī)格以及正確連線等。2、安規(guī)：必須確保高壓側(cè)和低壓側(cè)保持足夠的爬電距離和電氣

23、間隙。3、電磁干擾：整個(gè)電路設(shè)計(jì)都會(huì)考慮電磁干擾的問(wèn)題，例如如果l1共模電感取值過(guò)小，可能會(huì)引起emi測(cè)試不通過(guò)；如果變壓器t1與電容c1、整流二極管d2以及ic隔的距離遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致電磁干擾增大。4、產(chǎn)品的可靠性：設(shè)計(jì)過(guò)程中必須得考慮原件的參數(shù)是否有足夠的余量，電容不能靠近發(fā)熱元件，同時(shí)發(fā)熱元件不能靠得太近，否則會(huì)導(dǎo)致局部溫度過(guò)高，影響產(chǎn)品散熱，發(fā)熱大的元件必須保證良好的散熱，必要的話加散熱片。另外，還要考慮布局的合理性和產(chǎn)品間是否會(huì)產(chǎn)生干擾等因素。5、產(chǎn)品的壽命：必須根據(jù)產(chǎn)品的使用壽命及工作方式，選擇合適的電子零件。二、pcb設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的usb充電器的pcb為雙面板，電路板的兩面都可以放器件，

24、遵循頂層放插件，底層放貼片的原則，方便工藝流程。布線開(kāi)關(guān)電源中包含有高頻信號(hào)，pcb上任何印制線都可以起到天線的作用，印制線的長(zhǎng)度和寬度會(huì)影響其阻抗和感抗，從而影響頻率響應(yīng)。因此應(yīng)將所有通過(guò)高頻交流的電流和印制線設(shè)計(jì)得盡可能短而寬，這意味著必須將所有連接到印制線和連接到其他電源線的元器件放置的很近。印制線的長(zhǎng)度與其表現(xiàn)出的電感量和阻抗成正比，而寬度則與印制線的電感量和阻抗成反比。根據(jù)印制線路經(jīng)電流的大小，應(yīng)盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻，電阻越小，散熱越好。對(duì)于器件布局，從客觀上來(lái)說(shuō)，得考慮整體的美觀，從主觀上來(lái)說(shuō)必須考慮是否方便布線；在實(shí)物的裝配上是否達(dá)到裝配的標(biāo)準(zhǔn)；元件布局是否疏密有序，

25、排列整齊：是否全部布完；插件板插入設(shè)備是否方便；熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x；調(diào)整可調(diào)元件是否方便；在需要散熱的地方，裝了散熱器沒(méi)有；空氣流是否通暢；信號(hào)流程是否順暢且互連最短；插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾；線路的干擾問(wèn)題是否有所考慮等等問(wèn)題。關(guān)于pcb布線始終遵循以下等原則：1、連線時(shí)不畫(huà)成一段一段的，一條直線最好一直畫(huà)通。2、不用的地方都用地填充，做成網(wǎng)格狀。3、地線多走橫向，電源線多走縱向。4、地的走線方向與集成電路的方向垂直，以減小短路的可能。5、印刷板盡量使用弧形線，而不用90折線，以減少高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合。6、模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線。7

26、、閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。8、對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流、高速開(kāi)關(guān)線平行。9、任何信號(hào)都不要形成環(huán)路，如果不可避免，應(yīng)讓環(huán)路盡量小。10、高速線要短和直。11、電源線布置布電源線時(shí)，除了要根據(jù)電流的大小，加粗導(dǎo)線寬度外，還要使電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，以增強(qiáng)其抗噪聲的功能。另外，在pcb設(shè)計(jì)中有部分器件需要自己手動(dòng)畫(huà)封裝，譬如變壓器、電感等?？偨Y(jié)大學(xué)生活一晃而過(guò)，回首走過(guò)的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫(xiě)完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)，感慨良多。2012年3月，我開(kāi)始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在自己的努力，老師的指點(diǎn)下完成

27、，整個(gè)過(guò)程彌足珍貴。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫(xiě)作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。回想剛開(kāi)始寫(xiě)論文時(shí)，感覺(jué)無(wú)從下手，通過(guò)及時(shí)的與老師或是與其他同學(xué)溝通，才慢慢找到那種感覺(jué)，慢慢沖破一個(gè)一個(gè)的困難，論文也就慢慢成型。 從論文的選題、資料的收集到寫(xiě)論文，都需要付出很大的精力，但是收獲良多，它讓我掌握和鞏固了很多相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)自己是一種提高，同時(shí)學(xué)到了很多新的知識(shí)、增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。這連續(xù)幾個(gè)月的時(shí)間里，我徜徉在書(shū)海里查找資料，面對(duì)

28、無(wú)數(shù)書(shū)的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮，親手設(shè)計(jì)的電路圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情，在最后一段時(shí)間里，為了趕論文我曾趕稿到深夜，但是看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅，毫無(wú)疲憊。腳踏實(shí)地、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我這次設(shè)計(jì)過(guò)程中最大的收益。我想，這是一次意志的磨練是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)很大的幫助。畢業(yè)論文的制作過(guò)程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過(guò)程，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中我能夠充分利用大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中積累了很多實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自己而言是個(gè)質(zhì)的提升。在今后的日

29、子里，我仍然會(huì)不斷的充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。致 謝時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開(kāi)各界單位組織與人士等的熱情幫助，在這里請(qǐng)接受我最誠(chéng)摯的謝意!感謝輕工！對(duì)于您，我們有過(guò)驕傲與自豪，有過(guò)苛責(zé)與失望，有過(guò)迷茫和奮進(jìn)，有過(guò)汗液和熱血三年前，不同的原因進(jìn)來(lái)，三年之后的今天，我們站在岔口再次選擇，或工作、或升本就要各奔前程，每個(gè)人收獲的果實(shí)不一樣，但母校潛移默化的影響，對(duì)母校深深的眷戀，卻將同樣長(zhǎng)久地伴隨我們。感謝我的指導(dǎo)老師和專(zhuān)業(yè)老師！是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。從尊敬的指導(dǎo)老師趙老師以及其他專(zhuān)業(yè)老師邱老師、吳老師、何老師等身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理，在此我要向他們致以最衷心的感謝和深深的敬意。趙老師他