POS機開關(guān)電源設(shè)計
--開關(guān)電源應(yīng)用
3萬字 49頁
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目錄
第一章　緒論 1
1.1　開關(guān)電源的發(fā)展及方向 1
1.1.1　線性穩(wěn)壓電源 1
1.1.2　開關(guān)電源 2
1.2　線性穩(wěn)壓電源與開關(guān)電源比較 2
1.3　開關(guān)電源的分類 3
1.4　開關(guān)電源的優(yōu)越性 3
1.5　單片開關(guān)電源的發(fā)展 4
第二章　開關(guān)電源的電路原理與設(shè)計 6
2.1　開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 6
2.1.1　電感、電容、二極管型 6
2.1.2　變壓器耦合式直流變換電路 7
2.2　開關(guān)電源調(diào)制方法 10
2.2.1 PWM(Pulse width Modulation)調(diào)制方法 11
2.2.2　PFM(Pulse Frequency Modulation)調(diào)制方法 11
2.2.3　PSM(Pulse Skip Modulation)調(diào)制方法 12
2.2.4　三種不同調(diào)制方法比較 13
2.3　開關(guān)電源控制方式 13
2.3.1　電壓控制方式 13
2.3.2　電流控制方式 14
第三章　POS機的開源設(shè)計 16
3.1　概述 16
3.2　輸入電路設(shè)計 16
3.2.1　沖擊電流抑制電路設(shè)計 16
3.2.2　輸入濾波電路設(shè)計 17
3.2.3　輸入整流電路的設(shè)計 18
3.3　變換電路設(shè)計 19
3.3.1　變壓器設(shè)計 20
3.3.2　輔助電源的設(shè)計 23
3.3.3 開關(guān)管的選擇 23
3.4　控制電路的設(shè)計 26
3.4.1　UC3842構(gòu)成的電流控制型脈寬調(diào)制電路 26
3.4.2　由TL431構(gòu)成的輸出電壓檢測電路 29
3.5 輸出電路設(shè)計 31
3.5.1 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計 32
3.5.2 參數(shù)計算 32
3.6保護電路的設(shè)計 32
第四章　整機電路解析 34
4.1 整機電路結(jié)構(gòu)解析 34
4.1.1 輸入電路解析 34
4.1.2 變換電路解析 34
4.1.3 脈寬調(diào)制電路解析 35
4.1.4 輸出電壓檢測電路解析 35
4.1.5　輸出電路解析 35
4.1.6　過壓保護電路解析 36
4.2　整機電路工作過程解析 36
第五章 整機電路測試與結(jié)果分析總結(jié) 37
5.1　整機電路測試 37
5.1.1　輸出負(fù)載不變，輸入電壓變化時 37
5.1.2　輸入電壓不變，輸出負(fù)載變化時 41
5.2　測試結(jié)果分析 43
5.3　測試總結(jié) 44
結(jié)論 45
謝辭 46
參考文獻 47
附錄1　POS機的開關(guān)電源原理圖（6.8V，34W） 48
附錄2　性能測試表 49


本文主要是通過分析并設(shè)計一款用于POS機的高效率、低功耗的開關(guān)電源適配器來介紹開關(guān)電源的優(yōu)點，讓更多人了解開關(guān)電源為什么能夠逐漸取代線性穩(wěn)壓電源而得到廣泛應(yīng)用。該電源電路采用脈寬調(diào)制型（PWM）、電流控制模式、單端反激式工作原理，設(shè)計電路中還考慮了各種保護電路。該電源有效輸入電壓范圍為100V～240V，輸出電壓為6.8V,誤差范圍在2％內(nèi)，輸出功率為34W,效率高達75％以上，是一款高效率、低成本、微型化的小功率開關(guān)電源。
在開關(guān)電源輕型化、高效化的發(fā)展歷程中，集成電路技術(shù)起了決定性的作用。近20年來，集成開關(guān)電源是沿著兩個方向不斷發(fā)展的：一個方向是，對開關(guān)電源的核心單元——控制電路的集成；另一個方面是，對中、小功率開關(guān)電源實現(xiàn)單片集成化，單片開關(guān)電源實際上是一種AC/DC電源變換器。
在介紹具體的設(shè)計電路之前，本文先簡單介紹了開關(guān)電源的發(fā)展歷史及其工作原理，并與傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源進行了比較。其次詳細(xì)地對比介紹了不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制方法、控制方式的不同特點。然后第3章詳細(xì)介紹整個電路的設(shè)計思路、電路結(jié)構(gòu)選擇、器件選擇、參數(shù)計算等一系列工作。限于篇幅，對一些輔助的電路，包括各種保護電路，如：過流、過壓保護，欠壓鎖定電路，EMI濾波電路,補償網(wǎng)絡(luò)等等只做了簡單的介紹。
本文除了完成原理分析和理論設(shè)計外，還得到了由本電源電路圖（附錄1）加工而成的實物電源，并對實物電路進行測試，分析和總結(jié)。在經(jīng)過調(diào)試過程中的對電路結(jié)構(gòu)的進一步修改后，電路的各項指標(biāo)均達到或優(yōu)于預(yù)定指標(biāo)（各項指標(biāo)值已附于文章最后），驗證了作者的理論設(shè)計，實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)，是一次理論結(jié)合實踐的大膽嘗試。


關(guān)鍵詞：開關(guān)電源,脈寬調(diào)制,電流控制模式,反激變換器,高效率



Abstract

By analyzing and designing a high-efficiency low-power switching power supply used for the POS machine, this paper wants to tell us all about the advantages of the switching power supply, making more and more people to know why the switching power supply is going to replace the linear regulator gradually and becomes more and more popular in the power conversion arena today. The principle of this circuit is a current model control PWM flyback converter, and some protection circuits are also designed in this switching power supply. This circuit has a wide input voltage range of 100Vac to 240Vac to generate a output of 6.8Vdc,34W with error less than 2% and efficiency more than 75%, is a small-scale switching power supply of high-efficiency and low-cost.
In the development of small-scale、high-efficient switching power supply, the technology of integrated circuit take a decisive role. Over the past 20 years, the integrated switching power supply is developing in two directions: the first is the integration of the core component--control circuit; the second is integration of the small and medium scale switching power supply in a integrated circuit. In fact, the single-chip switching power ......

Key words: Switching power supply, PWM, Current control model, High-efficiency



參考文獻
[1] 常敏慧，申功邁，何希才.開關(guān)電源應(yīng)用、設(shè)計與維修.北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，2000.3 1-7
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[3] 黃燕.開關(guān)電源故障檢修方法.北京：國防工業(yè)出版社