开关电源实验指导书 - 图文

图9 芯片6脚驱动方波输出示例

（4）反馈输出端电压调节：用万用表测X2的1和3端口（或J21两脚），测量反馈绕组输出1端X2的电压值。在“反馈电压调节”处调节电位器RP7，观察所测电压值的变化，本实验中要求此电压值为15V。

（5）在电路各部分均正常工作条件下，进行以下测试：

1）用示波器分别记录J1接短路块和J1不接短路块的VDS波形，对波形进行比较和分析；

2）J1不接短路块的情况下，按J4、J3、J2顺序逐次将短路块插针，分别记录VDS波形，观察其波形和峰值；

（6）观察负载对输出电压的影响：负载选择处J5、J6接短路块，断开J7、J8的短路块， X3的+15V和-15V分别接一个滑动变阻器（量程在1A以内），并各自串联一个电流表。滑动变阻器从最大阻值处开始缓慢减小阻值，直到电流表的读数为0.4A左右。在移动滑动变阻器的同时，用万用表测量X3的+15V和-15V两路输出的电压值，观察其值是否有变化，并思考原因。

七．可借鉴的实验波形和结果

以下给出了单端隔离型高频开关电源在开关频率为100kHz， 220V交流电经变压器降为35V交流输入X1，输出电压为15V，输出端满载时电路部分器件工作波形。

（1）驱动电阻的大小对MOS管VDS波形的影响

图10 驱动电阻较大时（J1断开）的VDS波形示例，峰-峰值218V

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图11 驱动电阻较小时（J1短接）的VDS波形示例，峰-峰值262V

（2）RCD缓冲电路对VDS波形的影响

1）J4接短路块，表示RCD缓冲电路接入电路，但缓冲电路内部只有R8和C17起作用。此条件下测得的VDS波形如下图所示。

图12 J4接短路块的VDS波形

2）J4、J3、J2全部接短路块，表示RCD缓冲电路接入电路，且缓冲电路内部R8、R9、C17和C18起作用，缓冲电路的电阻变小，电容变大。

图13 J4、J3、J2全部接短路块时的VDS波形

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实验二 隔离型桥式DCDC变换器实验

一．实验目的

1.了解隔离型桥式DC-DC变换器的拓扑结构及其工作原理；

2.掌握隔离型桥式DC-DC变换器的变压器与电感器的设计，练习带中间抽头的变压器绕制方法。

3.学会开关电源调试的基本方法。

二．实验原理

以DC24V作为输入，采用2个功率MOSFET组成半桥，采用SG3525作为PWM控制芯片，SG3525两路输出通过IR2110驱动功率MOSFET，控制高频变压器的原边通电，副边采用全波整流，额定输出为+48V。输出电压经霍尔传感器隔离采样作为SG3525的反馈，实现电压稳压输出。

DC输入半桥电路高频变压器全波整流DC输出IR2110外围电路SG3525电压反馈电压传感器

图1 隔离型桥式DC/DC实验电路框图

VT1 * 直流电压输入 C1 VD1 L A B * C * R C2 VT2 VD2 图2 隔离型桥式DC/DC实验电路主回路拓扑

图 1

技术指标：

输入：直流24V±6V

输出： +48V/1A（实验者可调整）

MOSFET开关频率：40kHz（实验者可调整） 实验者可观测的数据和波形：

MOSFET的漏源极电压波形、输出电压波形、SG3525的锯齿波振荡器波形、SG3525的输出驱动波形、功率MOSFET的驱动波形。 实验者可调整的参数：

可改变SG3525的锯齿波振荡器电阻数值，观测SG3525的输出驱动波形频率的变化情况。可改变输出电压反馈电路中的电阻值，调节SG3525给定电压，

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观察输出电压的变化情况。

三．实验设备

隔离型桥式DC-DC变换器实验板1块（已含在实验箱内） ±15V输出开关电源1块（已含在实验箱内） DF1731直流稳压电源1台 示波器1台

数字万用表1块 小一字螺丝刀1把

四．实验电路原理分析

+15V_2R2910kD2U0R28200C281V(-)VREF16+15V_2152C29104GND24V(+)VI输出电压调节104R303.9k3CLOCKOA14R312.7OAR562.7C30104GND2OSCVC13RP21kC21152R16GND2RP31k5CTGND12610k开关频率调节R177RTOB11OBSHD10GND2GND2150死区调节RP41008CSCOM9C23104100kC22R2425V/10uGND2 图3 SG3525的外围电路

图3为SG3525的外围电路结构。SG3525采用15V供电，SG3525的8脚外接电容C22为软起电路，上电时SG3525内置电流源给C22充电，直到UC22升高到某一值后，SG3525才允许PWM控制。SG3525的5、6、7脚所接CT、RT、RD用来产生锯齿波，锯齿波频率由fT?1决定，同时7脚外接的

?0.7RT?3RD?CTRD用来调节死区时间。SG3525的2脚为其内置误差比较器的同相输入端，通过调节电位器RP2可以改变2脚的电压，改变给定电压，进而改变变换器输出电压数值。SG3525的1脚为误差比较器反相输入端，其电压数值反映变换器输出电压的 数值，1脚与2脚的电压比较，从而进行PWM控制。SG3525的11、14脚为PWM输出口，用于控制半桥MOSFET的驱动信号。

五． 调试引脚说明：

X4：主电源输入端子X4接入24V电源，注意正负。

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