開(kāi)關(guān)電源——三星手機(jī)充電器任務(wù)書(shū)、學(xué)習(xí)單及反饋表

1、項(xiàng)目四 開(kāi)關(guān)電源三星手機(jī)充電器任務(wù)單學(xué)習(xí)課程電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目4開(kāi)關(guān)電源三星手機(jī)充電器電力電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)斬波電路及PWM技術(shù)課時(shí)：9+6（實(shí)做）一、任務(wù)描述1、引言：開(kāi)關(guān)電源是一種高效率、高可靠性、小型化、輕型化的穩(wěn)壓電源，是電子設(shè)備的主流電源。廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)今各種家用電子電器（如手機(jī)充電器、電視機(jī)、DVD電源）及計(jì)算機(jī)設(shè)備、測(cè)試儀器（如：示波器、信號(hào)發(fā)生器）等都大量采用了開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)是電力電子全控性器件、直流斬波電路及PWM技術(shù)的綜合應(yīng)用。圖4-1是常見(jiàn)的三星手機(jī)充電器開(kāi)關(guān)電源。2、基本參數(shù)：輸入電壓為單相交流電壓（220V，50HZ）輸出電壓為4v

2、-5V的固定充電電壓。（a）三星手機(jī)充電器裝置外觀圖（b）三星手機(jī)充電器裝置系統(tǒng)框圖（c）三星手機(jī)充電器電路圖圖41 三星手機(jī)充電器原理圖 3、手機(jī)充電器的基本原理電路的原理框圖如圖4-1（b）所示，輸入電壓為AC220v，50Hz的交流電，經(jīng)過(guò)整流橋整流后變?yōu)?00V左右的高壓直流電，然后通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止將直流電壓變成連續(xù)的脈沖，再經(jīng)變壓器隔離降壓及輸出濾波后變?yōu)榈蛪旱闹绷麟?。開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止由PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。PWM驅(qū)動(dòng)電路可由模擬電子電路或者是專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。由高壓直流到低壓直流的電路稱DC/DC變換，是開(kāi)關(guān)電源的核心技術(shù)。如圖41（c)所示為該

3、款充電器的電路圖，這是一種脈寬調(diào)制型的充電電路，其把輸入的交流電通過(guò)橋式D1D4的橋式整流電路，然后經(jīng)過(guò)C的濾波得到300V左右的直流電壓，該電壓經(jīng)過(guò)變壓器主繞組L1給開(kāi)關(guān)管Q1集電極供電，經(jīng)R2給Q1偏置。剛加電時(shí)，Q1開(kāi)始導(dǎo)通，L1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，反饋繞組L2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)過(guò)反饋回路C3和R4加在開(kāi)關(guān)管Q1的基極，形成正反饋，從而使Q1迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)Q1的發(fā)射極電流很大，電阻R6上的壓降很大，此電壓經(jīng)R7加在Q2的基極上，使其導(dǎo)通，Q1的基極電壓降低，集電極電流減小，L2感生與前反向的負(fù)電壓經(jīng)R6和C4加在Q1的基極，使開(kāi)關(guān)管Q1迅速的進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。周而復(fù)始，開(kāi)關(guān)管T1不斷

4、導(dǎo)通，截止，變壓器次級(jí)繞組L3就可輸出脈沖電壓。改變C3和R4的值可改變脈沖的寬度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)充電器電壓的目的。這一直流變直流的變換是充電器工作的核心過(guò)程。二、項(xiàng)目培養(yǎng)目標(biāo)1、項(xiàng)目完成時(shí)要求完成的教學(xué)知識(shí)目標(biāo)：（1）掌握手機(jī)充電器的基本工作原理，掌握其核心技術(shù)升壓及降壓斬波電路的工作原理。（2）熟悉開(kāi)關(guān)器件GTR、MOSFET的圖形符號(hào)，掌握其開(kāi)關(guān)條件及主要參數(shù)。（3）掌握全控性器件驅(qū)動(dòng)電路，并熟悉其保護(hù)措施。（4）掌握PWM控制器集成塊如uc3842的使用。（5）學(xué)習(xí)電力電子matlab仿真相關(guān)知識(shí)。2、項(xiàng)目完成時(shí)要求完成的能力目標(biāo)：（1）能夠能判別開(kāi)關(guān)器件GTR、MOSFET的管腳及其好

5、壞，正確的判別高頻變壓器的同名端。（2）能夠?qū)κ謾C(jī)充電器電路進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)并具有一定的電路焊接、調(diào)試能力。 （3）能利用matlab/multisim軟件對(duì)電力電子斬波電路進(jìn)行建模，并進(jìn)行仿真分析。 （4）具有一定的識(shí)圖及讀圖能力。3、項(xiàng)目完成時(shí)要求完成的素質(zhì)目標(biāo)：（1）文獻(xiàn)檢索及資料整合能力。 （2）工程素質(zhì) 。（3）團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。三、相關(guān)資料及資源相關(guān)資料：1、教材“斬波電路及PWM技術(shù)”部分2、學(xué)習(xí)任務(wù)單3、補(bǔ)充資料相關(guān)資源：1、網(wǎng)絡(luò)資源2、技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室3、教學(xué)仿真軟件4、教學(xué)課件四、任務(wù)實(shí)施說(shuō)明1、學(xué)生分組，每小組10人左右，（注：按照提前完成的分組進(jìn)行完成）。2、小組進(jìn)行任務(wù)分析并

6、完成學(xué)習(xí)單中的問(wèn)題（項(xiàng)目前期調(diào)研關(guān)鍵部分，請(qǐng)小組內(nèi)部獨(dú)立完成，將作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。）3、資料學(xué)習(xí)。（同學(xué)們課后完成，對(duì)資料內(nèi)容進(jìn)行消化，課堂會(huì)設(shè)計(jì)到其中內(nèi)容的提問(wèn)）4、項(xiàng)目教學(xué)（由教師來(lái)完成，課堂會(huì)進(jìn)行提問(wèn)。）5、小組進(jìn)行電路的焊接及調(diào)試地點(diǎn)在焊接實(shí)訓(xùn)室。6、小組討論，可利用仿真軟件觀察各種斬波電路的輸出波形。完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的拓展及深入認(rèn)識(shí)。7、小組合作，制作ppt，進(jìn)行講解演示，小組成員補(bǔ)充優(yōu)化8、角色扮演，分小組進(jìn)行講解演示9、完成學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)單中的內(nèi)容。五、任務(wù)實(shí)施注意點(diǎn)1、注意前期一定要進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研及學(xué)習(xí)。2、使用教學(xué)仿真軟件時(shí)，要注意電路文件的正確存盤(pán)。3、進(jìn)行實(shí)物焊接了解電路的應(yīng)用。4

7、、遇到問(wèn)題時(shí)小組進(jìn)行討論，可讓老師參與討論，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作獲取問(wèn)題的解決。任務(wù)下發(fā)人：日期：年月日+項(xiàng)目四 開(kāi)關(guān)電源三星手機(jī)充電器學(xué)習(xí)單項(xiàng)目開(kāi)關(guān)電源三星手機(jī)充電器電力電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)整流電路、斬波電路及PWM技術(shù)學(xué)習(xí)課程電力電子技術(shù)班級(jí)姓名及學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)小組成績(jī)前期調(diào)研及預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)總結(jié)及拓展報(bào)告成績(jī)?nèi)蝿?wù)描述：要求通過(guò)調(diào)研及對(duì)補(bǔ)充資料的學(xué)習(xí)完成下列所提的問(wèn)題，完成對(duì)三星手機(jī)充電器、斬波電路及PWM技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)及對(duì)課本知識(shí)點(diǎn)的預(yù)習(xí)。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)后，完成拓展訓(xùn)練，完成對(duì)項(xiàng)目的總結(jié)及分析。一、 目標(biāo)及要求：1、預(yù)習(xí)斬波電路章節(jié)，復(fù)習(xí)全控性電力電子器件的特性及選用及斬波電路相關(guān)知識(shí)。2、通過(guò)學(xué)習(xí)完成三星

8、手機(jī)充電器電路的基本認(rèn)識(shí)。3、理解電氣原理圖，并列出器件明細(xì)表。4、完成對(duì)三星手機(jī)充電器電路的分析，能對(duì)所用的器件進(jìn)行判別及使用。5、能夠按照要求對(duì)電路進(jìn)行焊接及調(diào)試。6、結(jié)合課堂理論及所作實(shí)物進(jìn)行總結(jié)分析，形成報(bào)告。預(yù)習(xí)內(nèi)容：該部分要求通過(guò)調(diào)研及對(duì)資料的學(xué)習(xí)完成以下問(wèn)題【相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知】1畫(huà)出開(kāi)關(guān)器件GTR、MOSFET的圖形符號(hào)，簡(jiǎn)述其開(kāi)關(guān)條件及主要參數(shù)。全空性器件的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。13001；2簡(jiǎn)述用萬(wàn)用表判別大功率晶體管的電極和類(lèi)型的方法。（網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，結(jié)合補(bǔ)充材料）百度。3調(diào)研，如何判斷高頻變壓器的同名端。 原邊加4MHZ的正弦波，測(cè)量副邊，如果同相就是同名端，否則為非同名端。4、斬波

9、電路的基本類(lèi)型升壓斬波電路及降壓斬波電路的基本電路圖。P120,p123拓展及總結(jié)：該部分要求通過(guò)課堂項(xiàng)目學(xué)習(xí)后，完成拓展內(nèi)容，并寫(xiě)出項(xiàng)目學(xué)習(xí)總結(jié)。1、圖中文字符號(hào)為V的管子是結(jié)合GTR與MOSFET的優(yōu)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)管IGBT，識(shí)讀圖所示斬波電路各為何種類(lèi)型？并概括出兩種電路在結(jié)構(gòu)組成上的特點(diǎn)。（結(jié)合仿真軟件進(jìn)行分析）電路特點(diǎn)：降壓斬波，只有1個(gè)IGBT,升壓斬波：1個(gè)IGBT,2個(gè)儲(chǔ)能器件。降壓斬波IGBT在主干路上，升壓在支路上。2常用的芯片UC3842的在斬波電路中作用？其典型調(diào)節(jié)占空比電路，如下圖所示的原理？說(shuō)明其調(diào)節(jié)占空比主要是由哪幾個(gè)器件實(shí)現(xiàn)的?脈沖觸發(fā)電路。3、下圖為三星手機(jī)充電器的原理圖，對(duì)照實(shí)物，說(shuō)出各部分在電路中的具體位置。并結(jié)合原理框圖說(shuō)明各個(gè)部分的功能。0.9u2；4、結(jié)合實(shí)物焊接及自己的認(rèn)識(shí)，說(shuō)出對(duì)直流斬波與開(kāi)關(guān)電源三星手機(jī)充電器學(xué)習(xí)項(xiàng)目的其他說(shuō)明，列寫(xiě)出你們小組可提出的其他問(wèn)題：寫(xiě)出本項(xiàng)目學(xué)習(xí)心得及建議。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)是否學(xué)懂，難點(diǎn)在哪里？指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)：任務(wù)完成人簽字：日期：年月日指導(dǎo)老師簽字：日期：年月日電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)反饋表學(xué)習(xí)項(xiàng)目名稱開(kāi)關(guān)電源三星手