一种开关电源培训用Buck变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电源培训用Buck变换器，其主电路与控制电路相连，并受控制电路控制，可把一种大小直流电压转换为另一种大小的直流电压；所述控制电路，包含芯片TL494；所述芯片TL494的16脚和15脚和外围元件形成保护电路；所述振荡电路由芯片TL494的5脚和与其相连的电容及与芯片TL494的6脚和与其相连的电容电阻组成；所述电压给定电路由芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与芯片TL494的2脚相连形成；所述电压反馈电路对输出电压进行采样后送芯片TL494的1脚，与芯片TL494的2脚得到由电压给定电路提供的给定电压经芯片TL494内部误差放大器形成误差放大信号；本发明专利技术还设置测量点A、B、C；本发明专利技术可方便培训使用，同时本发明专利技术成本低，且可多次重复使用。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源培训用Buck变换器
本专利技术涉及一种开关电源的部件改进，特别是一种成本低，适用于培训用的开关电源培训用Buck变换器。
技术介绍
开关电源以其自身诸多优点在当下应用非常广泛，且可以预见将来开关电源市场需求是有增无减。因此，很多学校、培训机构和工厂企业都有相应的培训内容，但目前市场情况是开关电源产品非常多，现有的开关电源是为使用而生产制作，为培训考虑的很少，不易弄明白关键元件的作用，且元件间隙很小，且未留测量点，不便于学员学习；另外，现有开关电源产品成本相对比较高，为此，我们研发了一种成本低，适用于培训用的开关电源培训用Buck变换器。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是：提出了一种成本低，适用于培训用的开关电源。本专利技术的技术解决方案是这样实现的：一种开关电源培训用Buck变换器，包含控制电路、主电路、振荡电路、电压给定电路、电压反馈电路；所述主电路与控制电路相连，并受控制电路控制，可把一种大小直流电压转换为另一种大小的直流电压；所述控制电路，包含芯片TL494；所述芯片TL494的1脚和2脚分别对应着其中一个误差放大同向输入端和反向输入端，16脚和15脚对应着另外一个误差放大器，3脚是两误差放大器的输出端；14脚输出的基准电压通过电阻R2与2脚相连；所述电压反馈电路通过电阻R5与电位器RP1与芯片TL494的1脚相连；所述芯片TL494的16脚和15脚和外围元件形成保护电路，起过流保护作用；所述振荡电路可产生幅值固定的锯齿波信号，由芯片TL494的5脚和与其相连的电容及与芯片TL494的6脚和与其相连的电容电阻组成；所述电压给定电路由芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与芯片TL494的2脚相连形成，其为芯片内的误差放大比较电路提供基准；所述电压反馈电路对输出电压进行采样后送芯片TL494的1脚，与芯片TL494的2脚得到由电压给定电路提供的给定电压经芯片TL494内部误差放大器形成误差放大信号；与TL494的5脚相连的导线上设置有测量点B,与芯片TL494的8脚相连的导线上设置有测量点A；与TL494的3脚相连的导线上设置有测量点C；与输出电压的正负极相边的导线上出分别设有测量点OUT+、OUT-。优选的，所述主电路为Buck电路。优选的，所述芯片TL494的13脚接地，使芯片TL494的11脚和8脚输出信号一致，TL494的11脚和8脚并联可增加驱动能力，共同驱动PNP型功率管Q1。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的开关电源用的Buck变换器设置了多个测试点和多个拔动开关，引入了两个电位器，可方便培训使用，同时本专利技术成本10元左右，且可多次重复使用。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：附图1为本专利技术所述的开关电源培训用Buck变换器的电路图。具体实施方式下面结合附图来说明本专利技术。如附图1所示为本专利技术所述的一种开关电源培训用Buck变换器，包含控制电路、主电路、振荡电路、电压给定电路、电压反馈电路；所述主电路为Buck电路；所述主电路与控制电路相连，并受控制电路控制，可把一种大小直流电压转换为另一种大小的直流电压；所述控制电路，包含芯片TL494；所述芯片TL494的1脚和2脚分别对应着其中一个误差放大同向输入端和反向输入端，16脚和15脚对应着另外一个误差放大器，3脚是两误差放大器的输出端；14脚输出的基准电压通过电阻R2与2脚相连；所述反馈电压电路通过电阻R5与电位器RP1与芯片TL494的1脚相连；所述芯片TL494的16脚和15脚和外围元件形成保护电路，起过流保护作用；所述振荡电路可产生幅值固定的锯齿波信号，由芯片TL494的5脚和与其相连的电容及与芯片TL494的6脚和与其相连的电容电阻组成；所述电压给定电路由芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与芯片TL494的2脚相连形成，其为芯片内的误差放大比较电路提供基准；所述电压反馈电路对输出电压进行采样后送芯片TL494的1脚，与芯片TL494的2脚得到由电压给定电路提供的给定电压经芯片TL494内部误差放大器形成误差放大信号；与TL494的5脚相连的电线上设置有测量点B,与芯片TL494的8脚相连的电线上设置有测量点A；与TL494的3脚相连的电线上设置有测量点C；与输出电压的正负极相边的导线上出分别设有测量点OUT+、OUT-。所述芯片TL494的13脚接地，使芯片TL494的11脚和8脚输出信号一致，芯片TL494的11脚和8脚并联可增加驱动能力，共同驱动PNP型功率管Q1。附图1中的R9和C3起到改善误差放大器性能作用。工作时，误差放大信号和振荡电路形成的幅值固定的锯齿波通过芯片TL494内的比较器后形成PWM信号；当输出电压变化，电压反馈电路获得的采样电压也变化，反馈电压与给定电压形成的误差放大信号也变化，形成的PWM信号占空比也相应变化，从而使输出电压稳定。本实施中的开关电源用的Buck变换器的输入电压在10-40V变化时，也可使输出稳定在5V。主电路，包含开关管Q1、电感L1、电容C5与C6、二极管D1，主电路元件均可根据由满足要求的元件替换。控制电路以TL494为核心；开关S1、S2、S3、S4、S5和电位器RP1、RP2都是为了满足开关电源的培训而引入的；图1中A点、B点、C点、OUT+和OUT-是相应的测量点，电路制作时应留出相应的测量点。电路正常工作时（非常测试培训状态下），各开关状态为：S1闭合；S2断开；S3闭合；S4闭合；S5断开；电位器RP1和RP2可放在任意位置。芯片TL494的1脚和2脚分别对应着其中一个误差放大同向输入端和反向输入端，16脚和15脚对应着另外一个误差放大器，3脚是两误差放大器的输出端；14脚输出的基准电压通过R2与2脚相连，而反馈电压通过R5与RP1与芯片1脚相连；16脚和15脚和外围元件起过流保护作用；芯片13脚接地，使芯片11脚和8脚输出信号一致，这里11脚和8脚并联增加驱动能力，共同驱动PNP型功率管Q1；芯片5脚与6脚接的电容电阻决定了振荡频率也就决定了芯片输出的PWM信号的频率。本专利技术的开关电源培训用Buck变换器的培训步骤如下：（1）开关状态为：S1闭合；S2断开；S3闭合；S4闭合；S5断开；电位器RP1和RP2可放在任意位置，此时输入端输入20V左右的直流电，测输出端OUT+、OUT-输出电压是否是5V,若是5V电压说明电路制作成功，否则制作失败；（2）各个开关和电位器状态和(1)同。输出端接入一电阻性负载，在直流10V-40V范围内改变输入电压，并用示波器测量A点与OUT-之间电压波形，记录输入电压与此时之对应A点与OUT-之间电压波形的占空比，输出（OUT+和OUT-之间）电压，记录几组数据，此步骤目的测输入电压、输出电压和开关管占空比之间关系（此过程中负载保持不变）及负载（外加可调电阻作为负载接在OUT+、OUT-之间，下同）不变时输入电压对输出电压和影响（非常小）；输入电压不变，改变负载并记下此时与之对就的输出电压，目的是为测输入电压不变时负载变化时输出电压的变化（非常小）；此步骤注意事项：负载电阻阻值大小满足其上电流不大于1A，且功率够；在直流10V-40V范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源培训用Buck变换器，其特征在于：包含控制电路、主电路、振荡电路、电压给定电路、电压反馈电路；所述主电路与控制电路相连，并受控制电路控制，可把一种大小直流电压转换为另一种大小的直流电压；所述控制电路，包含芯片TL494；所述芯片TL494的1脚和2脚分别对应着其中一个误差放大同向输入端和反向输入端，16脚和15脚对应着另外一个误差放大器，3脚是两误差放大器的输出端；14脚输出的基准电压通过电阻R2与2脚相连；所述电压反馈电路通过电阻R5与电位器RP1与芯片TL494的1脚相连；所述芯片TL494的16脚和15脚和外围元件形成保护电路，起过流保护作用；所述振荡电路可产生幅值固定的锯齿波信号，由芯片TL494的5脚和与其相连的电容及与芯片TL494的6脚和与其相连的电容电阻组成；所述电压给定电路由芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与芯片TL494的2脚相连形成，其为芯片内的误差放大比较电路提供基准；所述电压反馈电路对输出电压进行采样后送芯片TL494的1脚，与芯片TL494的2脚得到由电压给定电路提供的给定电压经芯片TL494内部误差放大器形成误差放大信号；与TL494的5脚相连的导线上设置有测量点B,与芯片TL494的8脚相连的导线上设置有测量点A；与TL494的3脚相连的导线上设置有测量点C；与输出电压的正负极相边的导线上出分别设有测量点OUT+、OUT‑。...

【技术特征摘要】
1.一种开关电源培训用Buck变换器，其特征在于：包含控制电路、主电路、振荡电路、电压给定电路、电压反馈电路，主电路为Buck电路，Buck电路中包括PNP型功率管Q1和电感L1；所述主电路与控制电路相连，并受控制电路控制，可把一种大小直流电压转换为另一种大小的直流电压；所述控制电路，包含芯片TL494；所述芯片TL494的1脚和2脚分别对应着一个误差放大器的同相输入端和反相输入端，16脚和15脚对应着另外一个误差放大器的同相输入端和反相输入端，3脚是两误差放大器公共的输出端；所述芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与2脚相连；所述电压反馈电路通过电阻R5与电位器RP1与芯片TL494的1脚相连；所述芯片TL494的16脚和15脚和外围元件形成保护电路，起过流保护作用；所述振荡电路可产生幅值固定的锯齿波信号，由芯片TL494的5脚和与其相连的电容C4，芯片TL494的6脚和及与其相连的电阻R11、可调电位器RP2组成；所述电压给定电路由芯片TL494的14脚输出的基准电压通过电阻R2与芯片TL494的2脚相连形成，电压给定电路为芯片内与2脚相连的误差放大比较电路提供基准；所述电压反馈电路包括R5和可调电位器RP1，对输出电压进行采样后送芯片TL494的1脚，与芯片TL494的2脚得到由电压给定电路提供的给定电压经芯片TL494内部误差放大器形成误差放大信号；与TL494的5脚相连的导线上设置有测量点B,与芯片TL494的8脚相连的导线上设置有测量点A；与TL494的3脚相连的导线上设置有测量点C；与输出电压的正负极相连的导线上出分别设有测量点OUT+、OUT-；所述芯片TL494的13脚接地，使芯片TL494的11脚和8脚输出信号一致，TL494的11脚和8脚并联可增加驱动能力，共同驱动PNP型功率管Q1；开关S1一端连接电阻R4，另一端连接功率管Q1的基极，电阻R4的另一端连接到芯片TL494的8脚，开关S1闭合时芯片TL494的PWM控制信号才能送到Q1的基极；开关S2两端与电感L1并联，开关S2闭合时把L1短路；开关S3一端与5V直流电压输出的正极性端OUT+相连，另一端与电压反馈电路的R5相连，开关S3断开时芯片得不到输出电压反馈信号；开关S4一端也与5V直流电压输出的正极性端OUT+相连，另一端则与输出滤波电容C5、C6的正端都相连，电容C5和C6正端并联后再与开关S4相连，开关S4断开则电容C5和C6的正端都将从电路中断开；开关S5一端与5V直流电压输出的负极性端OUT-相连，接输出地，另一端与反馈电路中的可调电位器RP1的一固定端相连接，由于电压反馈电路中R5和可调电位器RP1阻值远小于芯片TL494的1引脚的输入电阻，所以开关S5断开时不管怎样调节电位器RP1，芯片1引脚得到的反馈电压大小始终等于输出电压，开关S5闭合时芯片1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，汪义旺，宋佳，高金生，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32