《開關(guān)電源技術(shù)》實驗指導(dǎo)書

開關(guān)電技實驗指書-1-

目實驗一管測量及驅(qū)(2學(xué)）實驗二輸引腳的測量（2學(xué)）...................................................................................................................6實驗三12V/3A開電源裸板的測量及原理圖繪制3學(xué)）....................................................................................9實驗四高頻壓器的制作及測學(xué)時）實驗五反式開關(guān)電源的原理圖計3時)..................................................................................................14實驗六反式開關(guān)電源的調(diào)試（時）...........................................................................................................17-2-

實驗一MOS管的測量驅(qū)動一、實驗?zāi)康?．識別的極性（源極、漏極、門極2．學(xué)習(xí)接技術(shù)。3。驗證導(dǎo)通和不完全導(dǎo)通的條件及特點4。學(xué)會用萬用表來測量是否正常.5。理解MOS管的上升時間和下降時間。二、實驗儀器及材料1。流電源3。電烙5.信號發(fā)生器

11（自備）

2.萬用表4.焊錫絲6。示波器

1(自備）17．元器件MOS管片47ohm47K、20K電阻

各1快恢復(fù)二極管1萬用板排針芯片底座導(dǎo)線三、預(yù)習(xí)要求

141若干1．復(fù)習(xí)MOSFET（場效應(yīng)管）的結(jié)2．了解何用萬用表來測量是否正常。四、實驗內(nèi)容1.

識別的極性門極、漏極、源極據(jù)圖1.1在萬能板上焊接電路.-3-

1U1121U112圖1.1的測量電路2。用萬用表測量漏極和源極是否正常位調(diào)到二極管檔位）3。把直流電源分別調(diào)到12V20用萬用表測量直流電源的輸出電壓是否在設(shè)定范圍之類。4.按電路圖把直流電源分別接在門極、源極和漏極、源極之間。5.關(guān)斷直流電源接通直流電源12V把萬用表的檔位調(diào)到二極管的檔位測量漏極和源極是否導(dǎo)通；關(guān)斷直流電源12V，用萬用表測量漏極和源極是否截止。6。接通或關(guān)斷直流電源V和V，用萬用表測量D點的電壓U。完成表。表MOS管工作狀態(tài)測量直流電壓V112V0V12V

直流電壓V220V20V0V

7。把直流電源V由零逐漸增加，測量D點電壓U和DS之間的電阻（R完成表1-2。問，MOS管的閾值電壓V。表1—2管閾值與導(dǎo)通電阻測量

on

=U/IV（V）

V（V）

V(V)

I(mA)R

on

（012345

202020202020-4-

ppponoff8.用信號發(fā)生器產(chǎn)生方(V=12V，f=50Hz/500Hz/1kHz/5kHz/8kHz/10kHz/50kHz)，驅(qū)動—MOS，用示波器測量及驅(qū)動波形，并測出MOS管的上升時間和下降時間，以圖為證,并完成表1-3。表MOS不同頻率的上升時間與下降時間測量V方波的頻率fHz—501k5k6k7k8k10k50k五、記錄實驗數(shù)據(jù)

上升時間t（μs)

下降時間(μs）根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果。六、思考題閱讀的英文手冊掌握MOS管的最大直流工作電壓最大直流電流工作電流與溫度之間的關(guān)系，以及MOS管的其它參數(shù)，如：功率損耗、R(on)，結(jié)溫，門極驅(qū)動電壓等等。DS-5-

TTTTTT實驗二輸出引腳的測量一、實驗?zāi)康?．掌PWM控制芯片UC3842工作原理;2．理PWM輸出與引腳之間的關(guān)系；3。理解蕩頻率與開關(guān)頻率之間的關(guān)系.二、實驗儀器及材料1．直流電2.芯片

113。

數(shù)字示波器

14。萬用5.150Ω，10kΩ、20kΩ、Ω、Ω的電阻

1各16。

100p，0.0047uF，0。片電容

各17。芯片座8。導(dǎo)線9。電烙（自備）10萬用表（自備）三、實驗要求

1若干111。測量UC3842在不同RC的PWM輸出脈沖波形并制表。2.觀察UC3842不同PIN腳輸入信號下的PWM脈沖輸出.四、實驗內(nèi)容1.的VCC分別加18V和24V直流電壓根據(jù)圖2.1作電路板測量表不同的R、C下的PWM輸出脈沖的工作頻率，并與理論計算值進行比較。表2不同RC下的頻率測量（V)

（Ω10k10k1k1k

）0.0047uF0.0047uF

（）測量值（HZ)論值-6-

2。觀察不條件下的PWM出脈沖波形。，2腳開路，3接地觀察并記錄6的輸出波形。（1），2腳開路，腳接方波（f=1HZ、Vpulse=1。1V、。5察并記錄6腳的輸出波形。（2腳接地2的連接如圖2所示并在2腳接正弦（Vp-p=3V觀察并記錄6的輸出波形。圖2。1五、記錄實驗數(shù)據(jù)根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果.六、思考題根據(jù)以上實驗波形以及圖2示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖分析的PWM脈沖與哪些信號有關(guān)系。-7-

圖2.2-8-

實驗三開電源裸板測量及原圖繪制一、實驗?zāi)康?.2.3.

熟悉與電路圖之間的關(guān)系；加深鞏固所學(xué)的拓撲結(jié)構(gòu)；學(xué)會如何根據(jù)PCB畫出原理圖。二、實驗儀器及材料1.36W開關(guān)電源裸板

12.3.4.5.6.7.

示波器100Ω大功率可調(diào)電阻帶線電源插頭電烙鐵（自備）萬用表（自備）導(dǎo)線、焊錫等

1臺11三、實驗內(nèi)容1、將大功可調(diào)電阻作為12V/3A開關(guān)電源裸板的負載，用萬用表或者示波器測量開關(guān)電源在輕載(100mA)、中載（）和重載時（3A的輸出電壓及其紋波。記錄波形并完成表—表不同負載下的輸出電壓和紋波輸入電壓Vin（V電源負載（A）電源負載（Ω）輸出電壓（V）紋波電源(mV)ACACAC

100m1。532、根關(guān)電源裸板的電路板，畫出對應(yīng)的原理圖。四、記錄實驗結(jié)果根據(jù)表31所示的實驗結(jié)果，計算負載調(diào)整率畫出開關(guān)電源的電路原理圖描述電路工作原理，并給出電路圖中的元器件參數(shù)值.-9-

實驗四一、實驗?zāi)康?．掌握變器的工作原理；2．掌握變器的繞法；

高頻變壓器制作及測試3.

理解變壓器的電路符號與實物之間的對應(yīng)關(guān)系;4．掌握變器參數(shù)的測試，如原邊電感、漏感和匝比等。二、實驗儀器及材料1.LCR電橋

12.EI40PC40質(zhì)磁芯及骨架

13.數(shù)字示波器4.信號發(fā)生器5.繞線機6.游標(biāo)卡尺

11臺117.。漆包線（或其它線徑漆包線）

若干8.高溫膠帶三、預(yù)習(xí)要求

若干復(fù)習(xí)高頻變壓器的工作原理及理論知識。四、實驗內(nèi)容1。根據(jù)知的參數(shù)及變壓器引腳平面分布圖和結(jié)構(gòu)示意圖（如圖4.1圖所示）制作表所示規(guī)格的高頻變壓器。1繞組1AWG#3326

·

7或9繞組2AWG#208或10圖4。1變壓器引腳平面分布圖

繞組3AWG#335圖4。2變壓器引腳示意圖表電壓器繞制規(guī)格繞組1（原邊）繞組2（副邊

匝數(shù)459

繞線規(guī)格0。49mm0。49mm

勵磁電感兩股并繞

yimin繞組（助繞組）yimin

502。用LCR電橋測量變壓器的參漏感、勵磁電感。完成表4-2。求出實際的匝數(shù)之比nN:N)1。n22表不同頻率下勵磁電感和漏感的測量繞組匝數(shù)

測量頻率（kHz）勵磁電感(μH）1

漏感（μ）451001910015100

不測不測不測不測不測不測3。測量同氣隙時變壓器的勵磁電感,來判斷氣隙與勵磁電感之間的關(guān)系。完成表表4—3不同氣隙勵磁電感測量測量頻率：氣隙

繞組一（45組二9繞組三(5匝）/μ

匝）/μH

匝）/μ一層紙二層紙三層紙4.用測量法驗證變壓器的同名端。完成判斷的電路接法如43示。判斷原理為：(1）同名端串聯(lián)時(

11

)

2

LminL1

異名端串聯(lián)時(

12)L11（2）同一磁芯中的繞組如果同名端相連，電感量會小于兩個繞組中的最大電感；異名端相連，電感量會大于兩個繞組中的最大電感。表4—4同名端判斷測量頻率：繞組一電感

繞組二電感繞組三電感2、6連接時8連接時

同名端判斷結(jié)果

匝）/μ

（9μ（5/μ的電感/μH

的電感/μ五、記錄實驗數(shù)據(jù)根據(jù)上面的測試內(nèi)容，記錄測量結(jié)果.六、思考題用LCR電橋或者數(shù)字示波器和信號發(fā)生器測試變壓器的同名端和異名端。圖4變器同名端的判斷接法圖4.4變壓器實物圖

實驗五

24W激式開關(guān)電的原理圖設(shè)一、實驗?zāi)康?.進一步理解開關(guān)電源的組成結(jié)構(gòu)；2.掌握反激式開關(guān)電源的工作原理；3.掌握元器件的選擇；二、實驗儀器及材料1．電腦（有PCB繪制軟件）2。熱轉(zhuǎn)機3.單面玻纖覆銅板（＊）4.腐蝕液三、實驗內(nèi)容1。據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一開關(guān)電源，

111若干在輸入電壓、50Hz，其技術(shù)指標(biāo)如下：。輸出功率Po=24W(12V/2A）．最大輸出電流為2Ac．電壓調(diào)整率1（輸入電壓220VAC變范圍＋25％～25％下，中載）．負載調(diào)整率（入電壓220VAC下滿載)e紋波電壓（-峰值）≤5mV輸入電壓AC，滿載）f．效率90%（輸出電壓12V、輸入壓AC220V，滿載）．具有過流及短路保護功能（備注:也可以24V直輸入，5V/1A輸出的電源，達到上述類的技術(shù)指)2。據(jù)所設(shè)計的原理圖，選擇實驗器材繪制圖并制板。特殊元器件如表所，僅供選擇實際以庫房為表。1可選擇的元器件表電阻

3。15A/250VAC險絲（型號S501-3。15A）6.8Ω/1W、100Ω/1W220Ω/1W1Ω/2W、1Ω/2W、100k/2W、47k1k、10k001k。02k

電容

250V陶瓷電容400V47uF、35V、、10uF400V。100V10uF、、100V電解電容

EVM3ESX50B13（Ω可調(diào)）交流共模濾波電感電感整流橋穩(wěn)壓管變壓器二極管開關(guān)電源芯片功率MOS管

0。Ω—1Ω大功率可調(diào)電阻型2×22mH(1P6KE200、轉(zhuǎn)24V80wBYV26C/MUR420/FR305/FR305TOP224pUC3842a

磁芯骨架電子散熱片帶線電源插頭可調(diào)穩(wěn)壓管光耦漆包線

0。50V、1nF250VACY1/1nF1000V/470pF1000V瓷片電容EI40磁芯骨架氧體磁芯，臥式7+7高頻鐵氧體磁芯骨架EI28立式針散熱片（尺寸15）兩極/兩芯插額定電壓220VAC，額電流10A線）TL431APC817A—2/1300.25mm漆包線四、記錄實驗數(shù)據(jù)給出開關(guān)電源的原理圖及PCB圖,制作PCB板，并完成實驗報告

實驗六

24W激式開關(guān)電的調(diào)試一、實驗?zāi)康?.進一步理解開關(guān)電源的組成結(jié)構(gòu)；2.掌握反激式開關(guān)電源的工作原理；3。了解開電源的性能指標(biāo)；4.學(xué)會調(diào)試電路和測試電路。二、實驗儀器及材料1．學(xué)生自的PCB板2。萬用3。變壓和調(diào)壓器4。數(shù)字波器5.40W水泥電阻三、實驗內(nèi)容

11各1111。據(jù)實驗五制成的Legend圖板上標(biāo)注的元件序號焊接元器件。2。查有源器件的方向是否有錯誤和電解電容的極性是否接對了，用萬用表測量輸入和輸出是否有短路的現(xiàn)象和有源器件是否正常.3.按設(shè)計