《《开关电源技术》实验指导书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《开关电源技术》实验指导书.doc（16页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、开关电源技术实验指导书电子工程系中山火炬职业技术学院目 录实验一 MOS管的测量及驱动3实验二 画PC电源原边主电路、副边输出整流滤波电路及驱动电路5实验三 UC3842控制的Boost变换器电路的制作6实验四 画PC电源EMI电路及整流滤波电路的制作9实验五 高频变压器的制作及测试11实验六 40W反激式开关电源的制作13 实验一 MOS管的测量及驱动一、实验目的1识别MOSFET的极性（源极、漏极、门极）。2学习焊接技术。3. 验证MOSFET导通和不完全导通的条件及特点。4. 学会用万用表来测量MOSFET是否正常。5. 理解MOS管的上升时间和下降时间。二、实验仪器及材料1直流电源 2
2、. 万用表 1块3. 电烙铁 1把 4. 焊锡丝 5器件 FQPF8N60C 1片 47 ohm、47K、20K电阻 各1个 万能板 1片三、预习要求1复习MOSFET（场效应管）的结构。2了解如何用万用表来测量 MOSFET是否正常。 四、实验内容1. 识别MOSFET的极性（门极、漏极、源极）。根据电路图在万能板上焊接电路。2. 用万用表测量漏极和源极是否正常。 （档位调到二极管档位）3. 把直流电源分别调到 V和V，用万用表测量直流电源的输出电压是否在设定范围之类。4. 按电路图把直流电源分别接在门极、源极和漏极、源极之间。5. 关断直流电源20V，接通直流电源12V，把万用表的档位调到
3、二极管的档位，测量漏极和源极是否导通；关断直流电源12V，用万用表测量漏极和源极是否截止。6. 接通直流电源12V和20V，用万用表测量a点的电压；关断直流电源12V，用万用表测量a点的电压。7. 把直流电源V1 12V调到零，逐渐增加V1到2V，测量a点电压和DS之间的电阻；然后，增加V1到5V，测量a点电压和DS之间的电阻。8. 用UC3842产生方波V1，驱动MOS管，用示波器测量Vds及驱动波形，并测出MOS管的上升时间和下降时间。五、记录实验数据根据上面的测试内容，记录测量结果。六、思考题 阅读FQPF8N60C的英文手册。掌握MOS管的最大直流工作电压，最大直流电流，工作电流与温度
4、之间的关系，以及MOS管的其它参数，如：功率损耗、，结温，门极驱动电压等等。图1 MOS管的测量电路实验二 画PC电源原边主电路、副边输出整流滤波电路及驱动电路一、实验目的1. 熟悉PCB与电路图之间的关系；2. 加深巩固所学的拓扑结构；3. 学会测量电路的连接及功率元器件是否正常；4. 学会如何根据PCB画出原理图。二、实验仪器及材料1PC电源 1台2. 万用表 1块 三、实验内容以电脑开关电源为实例，讲解开关电源的组成部分，理解整流滤波器电路、主电路的结构及驱动电路的组成。先用视频演示电源的结构及常见故障的排除。识别电路板上的元器件。然后，用万用表来测量整流滤波器电路、主电路、输出整流滤波
5、器电路及驱动电路及根据PCB线，画出电路图。四、记录实验结果根据测量的结果，画出整流滤波电路、主电路拓扑结构及驱动电路。实验三 UC3842控制的Boost变换器电路的制作一、实验目的1掌握PWM控制芯片UC3842的工作原理；2理解PWM输出与引脚之间的关系；3 掌握Boost变换器的工作原理；3. 理解振荡频率与开关频率之间的关系。二、实验仪器及材料1直流电源 1台2. 实验一所做的电路板 1块 3. 数字示波器 1台 4元件清单见附录三、实验要求1制作一个Boost电路，输出120V/0.25A，输入4090VDC，开关频率为100KHz。 四、实验内容1. 根据实验电路图把元器件焊接在
6、实验一的电路板上。2. 把直流电源V1加在第7脚和地之间，调节电压到16V，用示波器测量第8脚的电压，电压范围是否在V。3. 用示波器测量第4脚和第6脚的波形，记录波形和频率。4. 断开第3脚，测量第6脚是否有波形输出。5. 连接第3脚到地，把第2脚短路到地，测量第6脚是否有波形输出。6去除第3和第2引脚短路到地，把V1加到16V，测量第6脚的波形，输出100KHz的PWM波；把V1降到零，把负载加到输出端和Vin加到输入端，把V1增加到16V，慢慢增加Vin到30V，测量输出电压Vout，范围是否在V。7测量电路的性能指标，如输入调整率和负载调整率，输出电压的纹波等。五、记录实验数据 根据上
7、面的测试内容，记录测量结果。六、 思考题 Pin6输出 PWM波与COMP（Pin1）和Isense（Pin3）引脚之间的关系？启动电压和正常工作电压之间的差别。 图2 实验电路图仿真波形：图3 Vin=72V时的仿真结果 图4 Vin=90V时的仿真结果实验四 画PC电源EMI电路及整流滤波电路的制作一、实验目的1. 了解开关电源的应用；2. 学习开关电源的组成部分；3. 理解EMI滤波器的组成结构及作用；4. 加深理解整流滤波电路的工作方式。二、实验仪器及材料1PC电源 1台2. 万用表 1块3EMI+整流滤波PCB板 1块4元件清单见附件 三、实验内容 1以电脑电源为实例，讲解开关电源的
8、组成部分，理解EMI滤波器的组成结构及作用。先用视频演示电源的结构，识别电路板上的元器件。然后，用万用表来测量EMI滤波电路，画出电路图；2根据PCB板制作EMI整流滤波电路，输入交流110Vac，并测试储能电容上电压的波形：（1）空载；（2）加20W纯电阻负载。四、 EMI和整流滤波电路及PCB板图图5 EMI和整流滤波电路图a Top层和丝印层图b Bottom层图6 PCB板图五、记录实验结果 1. 根据测量的结果，画出EMI电路图。2. 网上搜索EMI的全称、EMI的作用及EMI电路。3记录示波器测量储能电容上的波形并进行分析。实验五 高频变压器的制作及测试一、实验目的1掌握变压器的工
9、作原理；2掌握变压器的绕法；3. 理解变压器的电路符号与实物之间的对应关系；4掌握变压器参数的测试，如原边电感、漏感和匝比等。二、实验仪器及材料1LCR电桥 1台2. EER30磁芯及骨架 1套 3. 数字示波器 1台 4信号发生器 1 台5 绕线机 1台6 漆包线 若干三、预习要求复习高频变压器的工作原理及理论知识。 四、实验内容1. 根据已知的参数及变压器引脚平面分布图和结构示意图（如图7和图8所示）制作高频变压器。2. 用LCR电桥测量变压器的参数，如漏感、励磁电感。3测量不同气隙时变压器的励磁电感，来判断气隙与励磁电感之间的关系。五、记录实验数据 根据上面的测试内容，记录测量结果。六、
10、 思考题 用LCR电桥或者数字示波器和信号发生器来测试变压器的同名端和异名端。 图7 变压器引脚平面分布图图8 变压器引脚示意图匝数绕线规格励磁电感绕组1（原边）580.31mm780uH900uH绕组2（副边）90.35mm两股并绕绕组3（辅助绕组）120.31mm图9 变压器实物图 实验六 40W反激式开关电源的制作一、实验目的1. 进一步理解开关电源的组成结构；2. 掌握反激式开关电源的工作原理；3. 了解开关电源的性能指标；4. 学会调试电路和测试电路。二、实验仪器及材料1PCB板及所有的元器件 1套2. 万用表 1块3. 变压器和调压器 各1台 4. 数字示波器 1台5. 40W水泥
11、电阻 1个 三、实验内容1. 根据PCB Legend图和PCB板(图11所示)上标注的元件序号焊接元器件。2. 检查有源器件的方向是否有错误和电解电容的极性是否接对了，用万用表测量输入和输出是否有短路的现象和有源器件是否正常。3. 按图12所示连接好线，慢慢增加输入电压到25Vac，测量C6两端的电压V。继续增加输入电压到85Vac，LED1会亮，测量输出电压Vout，调节VR1，使输出电压达到。4. 测量输入电压的调整率：Vin=115Vac，Vin=200Vac，负载为40W，测量输出电压。5. 测量负载调整率：在空载和满载时，输入电压为115Vac时，测量输出电压。6. 测量输出电压的纹波（输入电压115Vac，负载为40W）。7. 测量输出电压的启动波形。8. 测量输出电压的动态响应（输入电压为115Vac，负载在25%的满载和75%的满载之间变化），记录超调量（overshoot）和负超调量（undershoot）。四、记录实验数据 记录测量的结果，整理成实验报告。图10 单片集成反激电路图a TOP层和丝印层图b Bottom 层图11 PCB布局图图12 测试电路连接图图13 电源实物图
