电子电力课程设计报告书样本.doc

一、设计课题：DC/DC PWM控制电路设计
二、设计要求：
1、 设计基于PWM芯片控制电路，包含外围电路。根据单路输出方案进行设计，开关频率设计为10KHZ；含有软开启功效、保护封锁脉冲功效，和限流控制功效。电路设计设计方案应尽可能简单、可靠。
2、试验室提供面包板和器件，在面包板或通用板上搭建设计控制电路。
3、设计并搭建能验证你设计外围试验电路，并经过调试验证设计正确性。
4、扩展性设计：增加驱动电路部分设计内容。
5、Buck电路图以下图：

Buck电路图

三、设计方案
此次课程设计基于PWM芯片TL494进行设计，经过查阅该芯片相关资料，了解其各引脚功效，结合设计要求进行电路设计。首先建立最基础电路，然后在其上面进行改善，得到深入满足条件和实际应用电路，依据原理图在试验板上搭建电路进行试验，得出结果进行分析验证，最终得出DC/DC PWM控制电路。

四、设计原理图
图所表示为设计原理图，经过调整电位器Rp进行控制输出，从Vo端得到输出驱动电压波形。

设计原理图

五、TL494各引脚功效
TL494个引脚功效图以下表
TL494引脚功效表
引脚号
功效
引脚号
功效
1
误差放大器1同相输入端
9
末极输出三极管发射极端
2
误差放大器1反相输入端
10
末极输出三极管发射极端
3
输出波形控制端
11
末极输出三极管集电极端
4
死区控制信号输入端
12
电源供电端
5
振荡器外接震荡电容连接端
13
输出控制端
6
振荡器外接震荡电阻连接端
14
基准电压输出端
7
接地端
15
误差放大器2反相输入端
8
末极输出三极管集电极端
16
误差放大器2同相输入端
六、各部分功效及工作原理
首先设计其振荡电路，依据振荡公式f=1.1/（R3XC2）=10Khz，取R3=1KΩ,则电容C2=0.1uF；然后，将一样大小电容电阻串联并加以电压接地后，在电容电阻中间引出一根信号线作为第四脚输入端，作为死区控制信号输入。
接着，经过示波器测量振荡电路波形图所表示:

震荡电路波形图
依据试验所测得波形图及TL494芯片内部结构, 可得振荡电路峰值为2.88V，若要对其输出波形进行控制，则在第三脚接入电压需小于2.88-0.7=2.18V，即第三脚输入电压改变范围约为0-2.2V。如原理图所表示，将1KΩ电阻和1-10KΩ电位器根据如原理图所表示方法进行串联即可得到0-2.2V范围内改变电压，从而得到应有波形。
最终，将末级三极管集电极接电源，发射极经过1KΩ电阻接地，即可得到以下图所表示方波信号：

输出驱动波形图

1、输出电压为20V至60Ｖ功效实现
要想使得Buck电路输出在20V至60V间改变 ，则依据其电压转换公式：
Uo = αUi
得其驱动波形占空比α改变范围为0.2-0.6。
依据 公式：5/（1+Rp）=2.2x（1-α） 可得：
当α=0.2时，可算得Rp阻值大小为1.84KΩ。
当α=0.6时，可算得Rp阻值大小为4.68KΩ。
所以，假如要取得20V至60Ｖ输出电压，Rp调整范围在1.84KΩ至4.68KΩ之间。当α分别取不一样值时，输出驱动波形以下图所表示：

α=0.2时驱动波形 α=0.6时驱动波形

2、当Zl短路或Zmax=5A控制
当Buck电路Zl短路时,电流过高会造成器件损害或烧毁，此时必需对驱动电路加以控制，使得在这种情况下电压输出为0V，从而保护电路。要使输出电压输出为0V，则TL494输出驱动脉冲为0。
此时，经过电流传感器将因为短路形成大电流转化成芯片第三引脚输入电势最大值（2.2V或大于2.2V），这么所得输出驱动波形为0，使得Buck电路输出为0。当第三引脚输入电势为2.2V时，第三脚输入电位值为2.2V，则流经R1电流大小：
I1 =U/ R1=2.2mA
则，经过电流传感器作用，引入反馈回路，使得流经R1电流值大于等于2.2mA,从而使得驱动电路输出为0。

3、Ui=80 – 120V且保持Uo=50V控制
当Buck电路Ui输入值大小在80V至120V间改变时，需将电路输出稳定在50Ｖ。依据ＤＣ／ＤＣ变换公式：
Uo = αUi
可得占空比改变范围为0.417-0.625。
由第三脚电位公式 ：U=2.2(1-α) 可得
当α=0.417时，可算得流经R1电流大小为1.28 mA
当α=0.625时，可算得流经R1电流大小为0.825 mA
所以，在输入端电压改变时，要想取得输出电压稳定为50V，则经过电压传感器作用，引入反馈回路，调整流经R1电流值，使之在0.825 mA -1.28 mA间改变，即可将电压输出稳定在50V。

七、设计体会及提议
这次电力电子技术课程设计，是基于TL494芯片来设计PWM控制电路。结合设计要求，首先要自己搭建电路进行试验，经过不停地调试及修改，最终得到正确驱动电路和波形，要充足结合理论和实际，把平时学到知识利用到实际中。这次课程设计用到了数字电路中学到器件管脚知识，和怎样搭建正确电路，测试合理测试点，这么才能得到正确波形。
经过这次课程设计，知道我们基础知识学不牢靠，其实就是蛮简单问题，只是时间长了全部忘记了。所以想提提议是，期望老师能多指导我们，给我们清楚讲解试验要求及做法，这么我们才能更清楚愈加快完成要求，并真正从中学到实用东西。