第一篇:TL494開關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計(jì)
2011 沈陽理工大學(xué)XX上傳
摘 要
隨著開關(guān)電源在計(jì)算機(jī)、通信、航空航天、儀器儀表及家用電器等方面的廣泛應(yīng)用, 人們對(duì)其需求量日益增長, 并且對(duì)電源的效率、體積、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。開關(guān)電源以其效率高、體積小、重量輕等優(yōu)勢在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的線性電源。電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速發(fā)展,將開關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平,使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。開關(guān)電源技術(shù)的主要用途之一是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)。信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)電源技術(shù)又提出了更高的要求,從而促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展。開關(guān)電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。其中, 在半橋式變換器電路中, 變壓器初級(jí)在整個(gè)周期中都流過電流, 磁芯利用得更加充分。本文介紹了一款基于PWM技術(shù)的半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源。給出了高頻變壓器、PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)思路,并用該方法設(shè)計(jì)了一臺(tái)輸出電壓可自由調(diào)節(jié)的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
關(guān)鍵詞: PWM;半橋電路;開關(guān)電源
I
ABSTRACT
With the switch power source extensive use in the field of computer , communicate by letter , aeronautics and astronautics , instrument appearance and domestic appliances etc., people increases by gradually to whose need amounts, have brought forward higher request to aspect such as power source efficiency , bulkfactor, and reliability.The switch power source is small with it's efficiency height , volume , weight makes light of to wait for advantage to have substituted the inefficient , both stupid and serious linearity power source in many aspects step by step.The electric power electronic technology development, specially high efficiency component IGBT and the MOSFET rapid development, enhancesthe switching power supply operating frequency to the quite high level, enable it to have the high stability and Gao Xingjia comparesand so on the characteristic.One of switching power supply technologymain uses is serves for the information industries.The information technology development also set a higher request to the power source technology, thus promoted the switching power supply technology development.Switch power source high frequency alternation circuit form many, forms such as alternation circuit in common use having the push-pull , entire bridge , the bridge , only upright exciting and single end exciting partly on the contrary.Among them , be hit by in half bridge types converter circuit, the transformer is elementary in entire period all.This text introduce a half bridge switching mode power supply(SMPS)based on the PWM technology.The detailed design method of high frequency transformer,PWM control and drive electric circuit and design way of thinking were provided, counteracted that method to design one set biggest output the power as 320W of many road direct currents output the half bridge switching mode power supply.II
Keywords: PWM;Half bridge circuit;switch power source
目錄 引言..............................................................................................1
1.1 背景和意義.........................................................................1 1.2 開關(guān)電源的現(xiàn)狀及趨勢......................................................1 1.3 課題研究意義.....................................................................3 2 脈寬調(diào)制電路設(shè)計(jì).......................................................................4
2.1設(shè)計(jì)基本設(shè)想.....................................................................4 2.2 主電路設(shè)計(jì).........................................................................5
2.2.1 輸入濾波電路............................................................6 2.2.2 整流與濾波電路........................................................6 2.2.3 逆變電路...................................................................6 2.2.4 輸出濾波電路............................................................6 2.2.5 控制驅(qū)動(dòng)電路............................................................6 脈寬調(diào)制芯片TL494...................................................................8
3.1 TL494管腳圖.....................................................................8 3.2 TL494內(nèi)部電路介紹..........................................................8 3.3 TL494管腳功能及參數(shù)......................................................9 3.4 TL494脈寬調(diào)壓原理........................................................11 4 脈寬調(diào)制硬件設(shè)計(jì).....................................................................13 4.1 高壓濾波電路設(shè)計(jì)...........................................................13 4.2 PWM控制電路的設(shè)計(jì).....................................................14 4.3 啟動(dòng)回路部分設(shè)計(jì)...........................................................16 4.4 輸出回路的設(shè)計(jì)...............................................................19 4.5 主電路設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)與分析................................................21
III PCB設(shè)計(jì)制作與電路調(diào)試.........................................................24 5.1 原理圖的設(shè)計(jì)步驟...........................................................24 5.2 特殊元件的布局...............................................................26 5.3 布線處理...........................................................................27 5.4 調(diào)試計(jì)劃...........................................................................29 結(jié) 論................................................................................................31 致 謝................................................................................................32 參考文獻(xiàn)..........................................................................................33 附 錄................................................................................................34 附錄A 英文原文.....................................................................34 附錄B 漢語翻譯.....................................................................44 附錄C 實(shí)物圖........................................................................53
IV
沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
1引言
1.1 背景和意義
電源是電子設(shè)備的心臟部分,其質(zhì)量的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性,而且電子設(shè)備的故障60%來自電源,因此,電源越來越受人們的重視。開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整工作在開關(guān)狀態(tài),主要的優(yōu)越性就是變換效率高,可達(dá)70%-95%。因此目前空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)、通信、雷達(dá)、電視及家用電器中的穩(wěn)壓電源逐步被開關(guān)電源所取代。開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在:功耗小,穩(wěn)壓范圍寬,體積小、重量輕。
傳統(tǒng)的線性電源雖然具有穩(wěn)壓性能好、輸出紋波電壓小、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),但其所用的工頻變壓器往往體積龐大,而且調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài),導(dǎo)致電源功耗大、效率低、發(fā)熱嚴(yán)重。開關(guān)電源采用功率管作為開關(guān)器件,工作在開關(guān)狀態(tài),故損耗小;由于工作頻率在幾十到上百千赫茲,故濾波電容、電感的數(shù)值也較小。因此,開關(guān)電源具有功耗低、體積小等優(yōu)點(diǎn)。另外,由于功耗小,機(jī)內(nèi)溫升低,提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性。此外,開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力也很強(qiáng),一般線性穩(wěn)壓電源允許電網(wǎng)波動(dòng)范圍為220v×(1±10%),而開關(guān)電源則在電網(wǎng)電壓在100~260V范圍內(nèi)變化時(shí),都可以獲得穩(wěn)定的輸出電壓。
由于開關(guān)電源具有上述優(yōu)點(diǎn),故在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。但開關(guān)電源由于理論復(fù)雜,設(shè)計(jì)過程需要較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)過程遇到的不少關(guān)鍵問題往往要靠資深電源工程師的豐富經(jīng)驗(yàn)來解決。一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)好壞往往決定著一個(gè)電源能否穩(wěn)定可靠地工作,但這些環(huán)節(jié)的理論卻往往不夠系統(tǒng)化或者與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié),導(dǎo)致開關(guān)電源的設(shè)計(jì)成為一大難題,成為資深電源工程師的“專利"。為此更好的理論聯(lián)系實(shí)際,開發(fā)出性能更好,效率更高的顯得尤為重要。
1.2 開關(guān)電源的現(xiàn)狀及趨勢
目前常用的直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)電源兩大類。由于開關(guān)電源本身消耗的能量低,電源效率比普通線性穩(wěn)壓電源提高一倍,被廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、通訊、家電等各個(gè)行業(yè).開關(guān)電源(Switch Mode Power Supply,即SMPS)被譽(yù)為高效節(jié)能型電源,它代表著文雅電源的發(fā)展方向,現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。半個(gè)世紀(jì)以來,開關(guān)電源大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。早期的開關(guān)電源全部由分立元件構(gòu)成,不僅開關(guān)頻率低、效率不高,而且電路復(fù)雜,不易調(diào)試。在20世紀(jì)70年代研制出的脈寬調(diào)制器集成電路,僅對(duì)開關(guān)電源
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種的控制電路實(shí)現(xiàn)了集成化[1]。20世紀(jì)80年代問世的單片開關(guān)穩(wěn)壓器,從本質(zhì)上講仍屬于AC/DC電源變換器。隨著各種類型單片開關(guān)電源集成電路的問世。AC/DC電源變換器的集成化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
隨著全球?qū)δ茉磫栴}的重視,電子產(chǎn)品的耗能問題將愈來愈突出,如何降低其待機(jī)功耗,提高供電效率成為一個(gè)急待解決的問題。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源雖然電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,但它存在著效率低、體積大、銅鐵消耗量大,工作溫度高及調(diào)整范圍小的缺點(diǎn)。
開關(guān)電源的效率比線性電源高很多。這樣就節(jié)省了能源,因此它受到了人們的青睞。但它也有缺點(diǎn),就是電路復(fù)雜維修困難,對(duì)于電路的污染嚴(yán)重。電源噪聲大,不適合用于某些低噪聲電路。開關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個(gè)方面:小型化、微型化、輕量化、高頻化。開關(guān)電源的體積、重量主要由儲(chǔ)能元件(磁性元件和電容)決定的,因此開關(guān)電源的小型化實(shí)質(zhì)上就是竟可能減小其中儲(chǔ)能元件的體積。在一定范圍能,這樣就節(jié)省了能源,因此它受到人們的青睞。但它也有缺點(diǎn),就是電路復(fù)雜,維修困難,對(duì)電路的污染嚴(yán)重。電源噪聲大,不適合用于某些低噪聲電路。開關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個(gè)方面:
1)小型化、薄型化、輕量化、高頻化。開關(guān)電源的體積、重量主要是由儲(chǔ)能元件(磁性元件和電容)決定的,因此開關(guān)電源的小型化實(shí)質(zhì)上就是盡可能減小其中儲(chǔ)能元件的體積。在一定范圍內(nèi),開關(guān)頻率的提高,不僅能有效地減小電容、電感及變壓器的尺寸,而且還能夠抑制干擾,改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,因此高頻化是開關(guān)電源的主要發(fā)展方向。
2)高可靠性。開關(guān)電源比連續(xù)工作電源使用的元器件多數(shù)十倍,因此降低了可靠性。從壽命角度出發(fā),電解電容、光耦合器及排風(fēng)扇等器件的壽命決定著電源的壽命。所以,要從設(shè)計(jì)方面著眼,盡可能使用較少的器件,提高集成度,采用模塊化技術(shù)可以滿足分布式電源系統(tǒng)的需要提高系統(tǒng)的可靠性。
3)低噪聲。開關(guān)電源的缺點(diǎn)之一是噪聲大,單純地追求高頻化,噪聲也會(huì)隨之增大。采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù),在原理上既可以提高頻率又可以降低噪聲,所以,盡可能降低噪聲影響是開關(guān)電源的又一發(fā)展方向。
4)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和控制。在電路中引入微機(jī)檢測和控制,可構(gòu)成多功能監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)檢測、記錄并自動(dòng)報(bào)警等。
5)低輸出電壓技術(shù)。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展,微處理器和便攜式電子設(shè)
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備的工作越來越低,這就要求未來的DC-DC變換器能夠提供低輸出電壓以適應(yīng)微處理器和便攜式電子設(shè)備的供電要求。
開關(guān)電源的發(fā)展從來都是與半導(dǎo)體器件及磁性元件等的發(fā)展休戚相關(guān),高頻化的實(shí)現(xiàn),需要相應(yīng)的高速半導(dǎo)體器件和性能優(yōu)良的高頻電磁元件。發(fā)展電力M O S F E T、I G B T等新型高速器件,開發(fā)高頻用的低損磁性材料,改進(jìn)磁元件的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法,提高濾波電容的介電常數(shù)及降低其等效串聯(lián)電阻等方面的工作,對(duì)于開關(guān)電源小型化始終產(chǎn)生著巨大的推動(dòng)作用。總之,人們?cè)陂_關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域里,邊開發(fā)低損耗回路技術(shù),邊開發(fā)新型元器件,兩者相互促進(jìn)推動(dòng)著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)的市場增長率向小型、薄型、高頻、低噪聲、高可靠方向發(fā)展。
1.3 課題研究意義
在開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,由于開關(guān)功率管工作在開關(guān)狀態(tài),因此它所產(chǎn)生的高頻交流電壓和電流將會(huì)通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振噪聲,這些干擾和噪聲如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽,就會(huì)嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外,由于開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的振蕩器沒有工頻降壓變壓器的隔離,因此這些干擾和噪聲就會(huì)竄入工頻電網(wǎng),使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。而且這種高頻干擾還會(huì)通過開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的磁性元件(如電感和開關(guān)變壓器等)輻射到空間,使周圍的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器也同樣受到嚴(yán)重的干擾。
對(duì)于無工頻變壓器的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的高壓、高溫電解電容,高反壓、大電流功率開關(guān)管,高頻開關(guān)變壓器的磁性材料,高反壓、大電流、快恢復(fù)肖特基二極管等器件,在我們國家還處于研究、開發(fā)和試制階段。在一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家,開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展,但在實(shí)際應(yīng)用中也還存在著一些問題,不能令人十分滿意。這就暴露出了開關(guān)穩(wěn)壓電源的另一個(gè)缺點(diǎn),那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障率高,維修麻煩。對(duì)此,如果設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者不予以充分重視,它將直接影響開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。
目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料燒結(jié)技術(shù)等與一些技術(shù)發(fā)達(dá)國家還有一定的差距,因此其造價(jià)和成本不能進(jìn)一步降低,也影響到其可靠性的進(jìn)一步提高。這就導(dǎo)致了在我國的電子儀器、儀表以及機(jī)電一體化設(shè)備中,開關(guān)電源還不能得到十分廣泛的普及與應(yīng)用。因此,開關(guān)電源的設(shè)計(jì)還存在很大的提升空間。
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2脈寬調(diào)制電路設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)基本設(shè)想
PWM型開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本原理就是通過脈寬調(diào)制以消除紋波,得到一個(gè)穩(wěn)定的輸出電壓。
我們的控制電路的基本設(shè)想,就是使輸入、輸出電壓存在關(guān)系式:
D
Vo?Vg?
(2.1)
1?D式(2.1)中Vg為給定輸入電壓,Vo為輸出電壓。這樣,通過調(diào)節(jié)系數(shù)D,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓了。D為輸出占空比,D=Ton/Ts。PWM型控制電路把Ts保持固定,通過調(diào)Ton來調(diào)D。
控制電路的基本工作有理可用下面的框圖2.1表示。
圖 2.1 工作原理框圖
穩(wěn)壓原理:當(dāng)Vo上升時(shí),Vcom上升,Ton下降,D下降(因Ts固定),Vo下降(當(dāng)Vg不變時(shí)),從而使Vo回到正常值。當(dāng)Vcom上升時(shí),Ton隨之下降的示意圖如圖2.2所示。
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圖2.2 穩(wěn)壓波形圖
上述過程是一個(gè)負(fù)反饋過程。同樣有:當(dāng)Vo下降時(shí),Vcom下降,Ton上升,D上升,Vo上升。從而使Vo回到正常值。在本次設(shè)計(jì)中,就是根據(jù)以上理論,用TL494設(shè)計(jì)而成。
根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求及隔離型開關(guān)穩(wěn)壓電源各種型號(hào)電路的優(yōu)缺點(diǎn)綜合考慮,本設(shè)計(jì)擬采用半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu),變壓器雙向勵(lì)磁,開關(guān)較少,成本較低,輸出功率可達(dá)幾百瓦到幾千瓦,并且無偏磁問題[2]。但是半橋式電路結(jié)構(gòu)也存在一定的缺點(diǎn),即存在直通問題,可靠性能相對(duì)較低,并且需要較復(fù)雜的隔離驅(qū)動(dòng)電路。
2.2 主電路設(shè)計(jì)
半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電路主要有主電路和控制驅(qū)動(dòng)電路兩大部分組成。其中主電路,可分為整流、逆變和高頻整流濾波三個(gè)環(huán)節(jié),輸入~220V經(jīng)橋式整流濾波后獲得 +300V左右的直流電壓。半橋型逆變電路是由兩個(gè)功率 MOS管組成,他們交替觸發(fā)導(dǎo)通,使變壓器一次側(cè)形成幅值為 U/2的交流電壓。改變開關(guān)導(dǎo)通的占空比,即能改變變壓器二次側(cè)整流輸出平均電壓Uo。
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程,包括:
輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾,同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級(jí)變換。逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。
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輸出整流與濾波:根據(jù)負(fù)載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
2.2.1輸入濾波電路
電路中采用共模扼流圈和濾波電容共同組成輸入濾波電路。其中L是在一個(gè)閉合磁路的磁芯上繞制相同的電感量的兩個(gè)繞阻。當(dāng)這兩個(gè)電感為獨(dú)立電感時(shí),由于其上有電流流過,電流產(chǎn)生變化時(shí),磁芯磁場強(qiáng)度的變化會(huì)導(dǎo)致有效磁導(dǎo)率發(fā)生變化,甚至飽和,亦即對(duì)于電源頻率分量和高頻噪聲分量的有效導(dǎo)磁率隨著導(dǎo)線電流的增加而減少,將兩個(gè)電感繞制在一個(gè)磁芯上且構(gòu)成往復(fù)線路式繞阻。由于電源頻率分量所產(chǎn)生的磁通彼此的相位差為180度,因它們的匝數(shù)相等而被相互抵消,對(duì)電源頻率分量的電感為零,而對(duì)于共模噪聲成分則呈現(xiàn)很高的有效導(dǎo)磁率,因而將得到很大的衰減。
2.2.2整流與濾波電路
整流電路中采用四個(gè)肖特基整流二極管組成橋式整流,將輸入220V交流電壓經(jīng)橋式整流濾波后獲得+300V左右的直流電壓。
2.2.3 逆變電路
本設(shè)計(jì)開關(guān)電源的逆變擬采用半橋式電路。在半橋式功率變換電路中的功率開關(guān)管MOSFET輸入阻抗很高且是電壓控制器件,所需驅(qū)動(dòng)電流小,其開關(guān)時(shí)間以ns計(jì)且不受溫度變化的影響。導(dǎo)通電阻R的溫度系數(shù)為正,當(dāng)R隨溫度升高而增大時(shí)電流自動(dòng)減小,這使其本身就具有自動(dòng)均流能力。電路中的分壓電容起著較強(qiáng)的搞不平衡作用。半橋型開關(guān)電路對(duì)由于兩管開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間不對(duì)稱而造成變壓器一次側(cè)的直流分量有自動(dòng)平衡作用,因此不容易發(fā)生變壓器的偏磁現(xiàn)象[3]。由于TL494中存在死區(qū)時(shí)間,所以不存在由于兩個(gè)MOS管共同導(dǎo)通而損壞功率管的情況。
2.2.4 輸出濾波電路
輸出電路從次級(jí)線圈經(jīng)全波整流后接一個(gè)∏型LC濾波器,得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。
2.2.5控制驅(qū)動(dòng)電路
該開關(guān)穩(wěn)壓電源的控制驅(qū)動(dòng)電路是以TL494為核心,采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式。
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誤差放大器的輸入信號(hào)分別是給定信號(hào)和電壓反饋信號(hào)。反饋信號(hào)是由輸出電壓經(jīng)分壓電路獲取,系統(tǒng)為了得到較好的靜、動(dòng)態(tài)特性,在誤差放大器的輸入和輸出端接入了RC反饋網(wǎng)絡(luò)。該控制電路一方面從輸出端取樣,經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達(dá)到輸出穩(wěn)定的目的。
沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 脈寬調(diào)制芯片TL494
3.1TL494管腳圖
TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路,它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能,廣泛應(yīng)用于推挽式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494采用標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式16引腳(DIP16)封裝[4]。它的管腳圖如圖3.1所示:
圖3.1 TL494管腳圖
3.2 TL494內(nèi)部電路介紹
TL494是一種電壓控制模式的PWM控制和驅(qū)動(dòng)集成電路芯片,由于它具有兩路相位相差180°的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出,因此被廣泛的應(yīng)用與單端式(正極式和反極式)和雙端式(半橋式、全橋式和推挽式)開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。TL494內(nèi)部電路如圖3.2所示:
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圖3.2 TL494內(nèi)部電路框圖
(1)內(nèi)置RC定時(shí)電路設(shè)定頻率的獨(dú)立鋸齒波振蕩器,其振蕩頻率:
f =1.1/ Ct* Rt
(3.1)式中,f單位為KHz,R的單位為kΩ,C的單位為μF,其最高振蕩頻率為300KHz,能驅(qū)動(dòng)雙極型開關(guān)管或MOSFET管[5]。
(2)內(nèi)部設(shè)有比較器組成的死區(qū)時(shí)間控制電路,用外加電壓控制比較器的輸出電平,通過其輸出電平使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)換,控制兩路輸出之間的死區(qū)時(shí)間。當(dāng)⑷腳輸出電平升高時(shí),死區(qū)時(shí)間增大。
(3)觸發(fā)器的兩路輸出設(shè)有控制電路,使內(nèi)部2只開關(guān)管既可輸出雙端時(shí)序不同的驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)推挽開關(guān)電路和半橋開關(guān)電路,也可輸出同相序的單端驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)單端開關(guān)電路。
(4)內(nèi)部兩組完全相同的誤差放大器,其同相輸入端和反相輸入端均被引出芯片外,因此可以自由設(shè)定其基準(zhǔn)電壓,以方便用于穩(wěn)壓取樣,或用其中一種作為過壓、過流的超閾值保護(hù)。
(5)輸出驅(qū)動(dòng)電流單端達(dá)到400mA,能直接驅(qū)動(dòng)峰值開關(guān)電流達(dá)5A的開關(guān)電路。雙端輸出為2×200mA,加入驅(qū)動(dòng)級(jí)即能驅(qū)動(dòng)近千瓦的推挽式和半橋式電路[6]。
3.3 TL494管腳功能及參數(shù)
1腳為內(nèi)部1#誤差放大器的同向輸入端 IN1+。
2腳為內(nèi)部1#誤差放大器的反向輸入端IN1—。
3腳為誤差放大器A1、A2輸出端。集成電路內(nèi)部用于控制PWM比較器的同相輸入,沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
當(dāng)A1、A2任一輸出電壓升高時(shí),控制PWM比較器的輸出脈寬減小。同時(shí),該輸出端還引出端外,以便與2、15腳間接入RC頻率校正電路和直流負(fù)反饋電路,穩(wěn)定誤差放大器的增益以及防止其高頻自激。3腳電壓反比于輸出脈寬,也可利用該端功能實(shí)現(xiàn)高電平保護(hù)。
4腳為死區(qū)時(shí)間控制端。當(dāng)外加1V以下的電壓時(shí),死區(qū)時(shí)間與外加電壓成正比。如果電壓超過1V,內(nèi)部比較器將關(guān)斷觸發(fā)器的輸出脈沖,起到保護(hù)作用。
5腳為鋸齒波振蕩器外接定時(shí)電容端。6腳為鋸齒波振蕩器外接定時(shí)電阻端。7腳為共地端。8、11腳為兩路驅(qū)動(dòng)放大器NPN管的集電極開路輸出端。當(dāng)通過外接負(fù)載電阻引出輸出脈沖時(shí),為兩路時(shí)序不同的倒相輸出,脈沖極性為負(fù)極性,適合驅(qū)動(dòng)P型雙極型開關(guān)管或P溝道MOS FET管。此時(shí)兩管發(fā)射極接共地。9、10腳為兩路驅(qū)動(dòng)放大器的發(fā)射極開路輸出端,也是對(duì)應(yīng)的脈沖參考地端。12腳為Vcc、輸入端。供電范圍適應(yīng)8~40V。
13腳為輸出模式控制端。外接5V高電平時(shí)為雙端圖騰柱式輸出,用以驅(qū)動(dòng)各種推挽開關(guān)電路。接地時(shí)為兩路同相位驅(qū)動(dòng)脈沖輸出,8、11腳和9、10腳可直接并聯(lián)。雙端輸出時(shí)最大驅(qū)動(dòng)電流為2×200mA,并聯(lián)運(yùn)用時(shí)最大驅(qū)動(dòng)電流為400mA。
14腳為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓精密穩(wěn)壓電路端。輸出5V±0.25V的基準(zhǔn)電壓,最大負(fù)載電流為10mA。用于誤差檢出基準(zhǔn)電壓和控制模式的控制電壓。
15腳為內(nèi)部2#誤差放大器的反向輸入端IN2-。腳為內(nèi)部2#誤差放大器的同向輸入端IN2+。
RT取值范圍1.8~500kΩ,CT取值范圍4700pF~10μF,最高振蕩頻率fOSC≤300KHz。
TL494在工作時(shí),通過5、6腳分別接定時(shí)元件CT和RT。經(jīng)相應(yīng)的門電路去控制TL494內(nèi)部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管交替導(dǎo)通和截止,通過8腳和11腳向外輸出相位相差180°的脈寬調(diào)制控制脈沖。工作波形如圖3-3所示。TL494若將13腳與14腳相連.可形成推挽式工作;若將13腳與7腳相連.可形成單端輸出方式。為增大輸出可將2個(gè)三極管并聯(lián)[7]。
TL494工作時(shí)的波形圖如圖3.3所示:
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圖3.3 工作波形圖
3.4 TL494脈寬調(diào)壓原理
振蕩器產(chǎn)生的鋸齒形振蕩波送到PWM比較器的反相輸入端,脈沖調(diào)寬電壓送到PWM比較器的同相輸入端,通過PWM比較器進(jìn)行比較,輸出一定寬度的脈沖波。當(dāng)調(diào)寬電壓變化時(shí),TL494輸出的脈沖寬度也隨之改變,從而改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間TON ,達(dá)到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定輸出電壓的目的。
脈沖調(diào)寬電壓可由3腳直接送入的電壓來控制,也可分別從兩個(gè)誤差放大器的輸入端送入,通過比較、放大,經(jīng)隔離二極管輸出到PWM比較器的正相輸入端。兩個(gè)放大器可獨(dú)立使用,如分別用于反饋穩(wěn)壓和過流保護(hù)等,此時(shí)3腳應(yīng)接RC網(wǎng)絡(luò),提高整個(gè)電路的穩(wěn)定性。
TL494是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路,內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié),輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通,即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大,輸出脈沖的寬度將減小??刂菩盘?hào)由集成電路外部輸入,一路送至死區(qū)時(shí)間比較器,一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時(shí)間比較器
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具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓,它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%,當(dāng)輸出端接地,最大輸出占空比為96%,而輸出端接參考電平時(shí),占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓(范圍在0—3.3V之間)即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時(shí)間。
沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 脈寬調(diào)制硬件設(shè)計(jì)
4.1高壓濾波電路設(shè)計(jì)
高頻開關(guān)電源首先將工頻交流整流為直流,再逆變?yōu)楦哳l,最后經(jīng)過整流濾波電路輸出,得到穩(wěn)定的直流電壓, 因此自身含有大量的諧波干擾,同時(shí),由于變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復(fù)電流造成的尖峰,都形成了潛在的電磁干擾。開關(guān)電源中的干擾源主要集中在電壓、電流變化大的元器件上,突出表現(xiàn)在開關(guān)管、二極管、高頻變壓器等上。
首先,開關(guān)電路產(chǎn)生的電磁干擾是開關(guān)電源的主要干擾源之一。開關(guān)電路是開關(guān)電源的核心,主要由開關(guān)管和高頻變壓器組成。它產(chǎn)生的du/ dt 具有較大幅度的脈沖,頻帶較寬且諧波豐富。這種脈沖干擾產(chǎn)生的主要原因是:開關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈,是感性負(fù)載,在開關(guān)管導(dǎo)通瞬間,初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流,并在初級(jí)線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓;在開關(guān)管斷開瞬間,由于初級(jí)線圈的漏磁通,致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸?shù)蕉尉€圈,電源電壓中斷會(huì)產(chǎn)生與初級(jí)線圈接通時(shí)一樣的磁化沖擊電流瞬變,這種瞬變是一種傳導(dǎo)型電磁干擾。其次,整流電路中,在輸出整流二極管截止時(shí)有一個(gè)反向電流,它恢復(fù)到零點(diǎn)的時(shí)間與二極管結(jié)電容等因素有關(guān)。
其中能將反向電流迅速恢復(fù)到零的二極管稱為硬恢復(fù)特性二極管,這種二極管在變壓器漏感和其他分布參數(shù)的影響下將產(chǎn)生較強(qiáng)的高頻干擾,其頻率可達(dá)幾十兆赫。最后,高頻變壓器初級(jí)線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射,形成輻射干擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好,電容上的高頻阻抗會(huì)使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)騷擾[8]。
任何電源線上的傳導(dǎo)干擾信號(hào),均可用差模和共模信號(hào)來表示。在一般情況下,差模幅度小,頻率低,所造成的干擾較小;共模干擾幅度大,頻率高,還可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射,所造成的干擾較大。解決這個(gè)問題最有效的方法是在開關(guān)電源輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器。它的作用就是抑制干擾信號(hào)的通過。為此設(shè)計(jì)了下圖所示的濾波器。如圖4.1所示。
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圖4.1 主電路濾波設(shè)計(jì)
其中L1、L2 為共模扼流圈,由于它的兩個(gè)線圈匝數(shù)相等,這兩個(gè)電感對(duì)于差模電流和主電流所產(chǎn)生的磁通是方向相反、互相抵消的,因而不起作用;而對(duì)于共模干擾信號(hào),能夠得到一個(gè)大的電感量呈現(xiàn)高阻抗,以獲得最大的濾波效果,因此對(duì)其有良好的抑制作用。它的線圈繞在低損耗、高磁導(dǎo)率的鐵養(yǎng)體磁環(huán)上。為確保兩個(gè)線圈的絕緣,需分別繞在磁環(huán)的兩側(cè)。
在這里我們選擇L1,L2 為20mH, C1、C2主要來衰減差模干擾,可以選擇:0.1~2μF。這里我們選擇0.1uF的電容,耐壓值選擇為1kv。C3、C4跨接在輸出端,經(jīng)過電容分壓后接地,能有效的抑制共模干擾。C3、C4可以選擇的范圍為2200p F~1033μF,這里我們選擇C3,C4為4n7,4n7即4700pF.在選擇濾波元件時(shí),一定要保證輸入濾波器諧振頻率低于開關(guān)電源的工作頻率。由于隨著電源工作頻率的升高,濾波器對(duì)運(yùn)行噪聲將更容易抑制,所以設(shè)計(jì)中要注意濾波器在工作頻率低時(shí)的抑制效果。此次參數(shù)選取均在要求范圍內(nèi),可以有效的濾波。
本電路設(shè)計(jì)主要參數(shù):(1)輸出電壓:額定工作電壓48V;(2)輸出電流:額定工作電流2A;(3)輸入條件:50Hz,交流220V;(4)紋波電壓?Vor為20mV。依照此參數(shù)來進(jìn)行具體的參數(shù)計(jì)算。
對(duì)于二極管整流橋D1-D4的選擇,考慮到實(shí)際電網(wǎng)中的交流電電壓值變化較大,其上限值取220V×(1+20%)=264V,其幅值電壓可達(dá)264×1.414≈373.3V。由于整流橋中的二極管在承受反向電壓時(shí)由兩只二極管串聯(lián)承擔(dān),因此,選取耐壓為400V、電流為5A的整流橋完全可保證安全工作。
4.2 PWM控制電路的設(shè)計(jì)
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PWM脈沖控制電路采用美國硅通用電氣公司設(shè)計(jì)的適用于高頻功率MOS管驅(qū)動(dòng)的第二代集成電路脈沖寬度控制器芯片TL494作主控制芯片,用來驅(qū)動(dòng)功率MOS管。其控制的半橋型開道穩(wěn)壓電源具有逆變頻率高,穩(wěn)壓性能好。
主要性能
1.電路中設(shè)置了欠電壓鎖定和限流關(guān)斷電路。2.具有軟啟動(dòng)電路。
3.輸出級(jí)具有極強(qiáng)的圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)形式。4.內(nèi)部具有寬帶誤差放大器。
5.內(nèi)部具有高精度的5.1V基準(zhǔn)電壓源。TL494外圍電路具體電路圖如圖4.2所示:
圖4.2 TL494外圍電路設(shè)計(jì)
A點(diǎn)接輸出U0,B點(diǎn)接輸出的負(fù)端。誤差放大器1做過流保護(hù)。1腳接地,2腳電壓是14管腳輸出的5V電壓 經(jīng)(RP2 R27);(R24,R30)分壓后獲得的,監(jiān)控電流控制信號(hào)。3腳 內(nèi)部2個(gè)誤差放大器的輸出端。用電阻和電容串聯(lián)分別接至2腳和15腳,以此來消除寄生振蕩。5腳和6腳接內(nèi)部振蕩器
f =1.1/ Ct* Rt。8腳和11腳雙路脈沖輸出,相位差180°。雙路輸出時(shí)23管腳接至14管腳,單路輸出時(shí)接地。管腳15,14腳與地之間 R18,R20 分壓,分壓后 U15=2.5V 作為誤差放大器2的反向輸入端。
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輸出電壓U(48V)經(jīng)R23 和(R21,RP1),分壓后 加到16腳,作為誤差放大器2的同向輸入。并且微調(diào)RP1可調(diào)整輸出電壓的數(shù)值。
下圖4.3為PWM脈沖經(jīng)過的電路設(shè)計(jì):
圖4.3 脈沖輸出電路
由于TL494驅(qū)動(dòng)大功率MOS管的效果很不好,因此本電路設(shè)計(jì)輸出脈沖先驅(qū)動(dòng)3極管,再來驅(qū)動(dòng)MOS管。設(shè)計(jì)電路中R7為TL494內(nèi)部三極管的集電極的負(fù)載電阻。在電路中放置C1和R2,C1和R2 分別為“加速電容器”和限流電阻??墒谷龢O管更迅速的導(dǎo)通和關(guān)斷。R8為接地電阻,發(fā)射集用二極管和電解電容并聯(lián)接地連接,這樣可使三極管在截止的時(shí)候釋放電流。
4.3 啟動(dòng)回路部分設(shè)計(jì)
電路的啟動(dòng)回路設(shè)計(jì)為半橋啟動(dòng),半橋式電路顧名思義就是取掉橋式電路中的兩只開關(guān)管,半橋變換器電路如圖4.4所示。
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圖4.4 半橋電路原理圖
電路的工作過程:VT1與VT2交替導(dǎo)通,使變壓器一次側(cè)形成幅值為Ui/2的交流電壓。改變開關(guān)的占空比,就可以改變二次側(cè)整流電壓Ud的平均值,也就改變了輸出電壓U0。VT1導(dǎo)通時(shí),二極管V1處于通態(tài),VT2導(dǎo)通時(shí),二極管V2處于通態(tài),當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),變壓器繞組N1中的電流為零,V1和V2都處于通態(tài),各分擔(dān)一半的電流。VT1或VT2導(dǎo)通時(shí)電感L的電流逐漸上升,兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),電感L的電流逐漸下降。VT1和VT2斷態(tài)時(shí)承受的最高電壓為Ui。由于電容的隔離作用,半橋電路對(duì)由于兩個(gè)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間不對(duì)稱而造成的變壓器一次側(cè)電壓的直流分量有自動(dòng)平衡作用,因此不容易發(fā)生變壓器的偏磁和直流磁飽和[9]。
當(dāng)濾波電感L的電流連續(xù)時(shí),輸出電壓的計(jì)算公式為:
U0N2ton
(4.1)?
UlN1T半橋式開關(guān)電路省去兩只開關(guān)管,采用連接電容分壓方式,使開關(guān)管c-e極電壓與橋式電路相同,同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路也大為簡化,只需兩組在時(shí)間軸上不重合的驅(qū)動(dòng)脈沖,兩組驅(qū)動(dòng)電路的參考點(diǎn)為各自開關(guān)管的發(fā)射極,顯然比橋式電路的形式簡單得多。根據(jù)上述原理,當(dāng)采用相同規(guī)格開關(guān)管時(shí),半橋式負(fù)載端電壓為1/2Uin,輸出功率為橋式電路的1/4。半橋式電路具有全橋式電路的所有優(yōu)勢,因此其應(yīng)用比全橋式更普遍。
本次設(shè)計(jì)具體電路設(shè)計(jì)如圖4.5所示。
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圖4.5 半橋電路設(shè)計(jì)
當(dāng)8腳和11腳產(chǎn)生PWM負(fù)脈沖,輪流輸出。這時(shí)在T1繞組上就有電流流過,于是T1變壓器的次級(jí)繞組上就會(huì)感應(yīng)出極性相反的電壓,這樣他們就輪流給V3,V4的基極輸入電流,使得他們?cè)趩挝粫r(shí)間內(nèi)只有一個(gè)是導(dǎo)通的,而另一個(gè)是截止的。V3,V4導(dǎo)通時(shí)間的長短完全受脈沖調(diào)制PWM控制的。
MOSFET額定電流Ice的選擇
MOSFET額定電流Ice的選擇,要根據(jù)實(shí)際電路中最大額定電流Ie、負(fù)載類型、允許過載的程度等因數(shù)。在一般性電阻性負(fù)載的電壓變換裝置中,若實(shí)際電路中電流最大有效值為Ie,則要選MOSFET的Ice≈1.5Ie。本電路中Ice的選擇為8A。
本電路采用變壓器耦合驅(qū)動(dòng),有以下優(yōu)點(diǎn): 1.可以將脈寬調(diào)制PWM和大功率開關(guān)管隔離開,因?yàn)轵?qū)動(dòng)變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間,在電路上是絕緣的,而且耐壓是很高的,這樣脈寬調(diào)制器與大功率開關(guān)管,在電路上是相互絕緣的,不會(huì)因?yàn)榇蠊β书_關(guān)管擊穿而燒毀脈寬調(diào)制器,為此電流負(fù)反
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饋也必須采用變壓器隔離耦合。
2.改變變壓器的初級(jí)和次級(jí)的匝數(shù)比,可以改變輸出電壓的高低。
3.次級(jí)輸出的脈沖,變成有正負(fù)交替的脈沖,正脈沖能使開關(guān)管快速飽和和導(dǎo)通,負(fù)脈沖能使開關(guān)管迅速截止[10]。
電路啟動(dòng)過程分析:
當(dāng)接通電源后,由濾波電容器C5上的150V電壓的正端輸出電流,通過啟動(dòng)電阻R12、R15分壓給V3注入一個(gè)基極電流,這時(shí)V3流入的集電極電流通過發(fā)射極,又通過驅(qū)動(dòng)變壓器T1中的W3(T1中間的那段繞組)電流由上往下流,又通過主變壓器T2初級(jí)繞組由下往上流,最后通過電容C7,回到C5上的150V負(fù)端。C6和C5類似,但流經(jīng)W3的電流方向相反,而幅值又相等,這樣W3中的電流就相互抵消了,W3中沒有電流也就不能震蕩起來了。這是一個(gè)非常重要的問題,但是W3中是有電流的,雖然V3,V4的外圍電路相同,元件參數(shù)也相等,所加的電壓也相等,但是元件參數(shù)的分散性還是比較大的,也就是說相同的元件,相同的參數(shù),但是他們存在著誤差,不可能完全相等,所以抵消一部分電流后W3中還是有電流,在T2的初級(jí)繞組產(chǎn)生幅值+150~-150的方波。來驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)儔浩魇筎L494工作。一但TL494正常工作,這個(gè)啟動(dòng)自激震蕩的波形就立刻停止了。
電路啟動(dòng)后,R12、R15就完成了任務(wù),雖然在電路中沒有斷開,但在電路中已經(jīng)不起作用了,因?yàn)閱?dòng)電阻R1 R3的阻值很大(一般都在300K以上),對(duì)三極管的電流很小起不到控制作用,這樣三極管的導(dǎo)通和截止完全受PWM來控制。
4.4 輸出回路的設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)中擬采用∏型RC濾波電路。如圖4.6所示:
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圖4.6 二次回路中∏型RC濾波電路
電路中,由電感L3、電容C22、C23組成濾波電路。因?yàn)槎握麟娐芬话愣紴闉楦哳l整流電路,所以整流二極管必須高頻快恢復(fù)開關(guān)二極管。作為開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中的二次整流二極管,必須具有開關(guān)速度快、截止時(shí)反向漏電流小和恢復(fù)速度快等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)的優(yōu)勢在高頻大功率輸出開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中表現(xiàn)得尤為突出。在無工頻變壓器但具有開關(guān)功率變壓器的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,開關(guān)二極管或續(xù)流二極管即為二次整流部分的整流二極管。在整流電路的設(shè)計(jì)時(shí),采用全波整流方式。全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)是變壓器輸出功率的利用率為100%,輸出直流電壓中的紋波電壓較低。缺點(diǎn)是高頻開關(guān)變壓器必須加工有中心抽頭。在整流二極管的兩端并聯(lián)有一電阻和電容串聯(lián)的電路,其作用是濾除高頻雜波信號(hào),使高頻雜波通過C22導(dǎo)通到地。其中C22的作用是濾除交流信號(hào)。電感L對(duì)直流電無電壓降,對(duì)交流電能夠儲(chǔ)藏能量,利用電感的儲(chǔ)能作用可以減小輸出電壓的紋波,從而得到比較平滑的直流。電容C23為二次濾波電容,用來再次濾除交流信號(hào)。
整流二極管的選擇因?yàn)檩敵稣鞫O管工作于高頻狀態(tài)(45 KHz),所以應(yīng)選用快恢復(fù)二極管。
1.輸出整流二極管的耐壓。
高頻變壓器副邊的輸出最高電壓峰值用公式4.2可求得:
V1maxN
2V2max= ?
公式(4.2)
2N18=110×(1+25%)×2×=44.44(V)
35N2為變壓器的變比。取一倍的裕量Voutmax=88.88V。N12.輸出整流二極管的電流
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因?yàn)檩敵稣鞫O管工作于高頻狀態(tài)(45KHz),所以應(yīng)選用快恢二極管或肖特基二極管。輸出整流二極管流出的電流為1A。根據(jù)以上的分析,同時(shí)考慮一定的裕量,選二極管的耐壓為800V,額定電流為3A。濾波電感的選擇
電感選擇應(yīng)保證輸出電流在額定電流的1/10時(shí),電感電流也保持連續(xù)。流電流等于電感電流斜坡峰-峰值一半時(shí)對(duì)應(yīng)臨界連續(xù),所以?I為20%的額定輸出直流。濾波電感值可由公式4.3確定:
U0U01515L?(1-)=(1?)=113.75(uH)
(4.3)2f?IU2max2?45000?0.420.625實(shí)際取200uH 濾波電容的選擇
輸出電容C的選擇應(yīng)滿足最大輸出紋波電壓的要求,濾波電容的大小對(duì)輸出直流電源的紋波大小有決定作用。知,輸出紋波幾乎完全由濾波電容的等效串聯(lián)電阻Rc的大小來確定,而不是電容本身的大小決定。本設(shè)計(jì)最大紋波電壓?Vo為20mV,出濾波電容的大小可由公式4.4求得:
C?U0minUomin(1?)
(4.4)2U2max8L(2f)?Vor1515(1?)= 220.6258?0.0002?(2?45000)?0.02=15.78uF 所選電容的耐壓值為50V,使用一個(gè)2200uF/50V的電容?;蜻x用值較小的幾個(gè)電容并聯(lián),這樣寄生電阻更小,濾波效果更好。
4.5 主電路設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)與分析
主電路圖設(shè)計(jì)如圖4.7所示:
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主電路工作過程分析:閉合開關(guān)S1后,輸入電壓經(jīng)過保險(xiǎn)管F1,浪涌抑制電阻R1,濾波器C1、L1、C2、C3、C4及全橋整流后送入由C5、C6、V4、V5、T1、T2等構(gòu)成的半橋式變換器。開關(guān)管V4和V5在TL494的控制下,兩管交替導(dǎo)通截止,將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電。高頻振蕩電壓有變壓去T2副繞組分兩路輸出。一路由V13、V14、C25整流濾波得到約12V直流電壓供給脈沖寬度調(diào)制器TL494專用,另一路則由V12、L2、C22、L3、C23 整流濾波作為48V主輸出。電路中R12、R15、R14、R17構(gòu)成啟動(dòng)回路,T1、V8、V9、C12、C14、R13、R16為正反饋元件,R4、C8及R29、C21構(gòu)成尖峰吸收網(wǎng)絡(luò),用于改善波形及保護(hù)開關(guān)管。
在電路中,TL494的13腳連14腳,即U13=5V;TL494由8腳和11腳雙端輸出,兩路輸出脈沖相位差半個(gè)周期,送到V2、V3倆個(gè)驅(qū)動(dòng)管,Q3和Q4的導(dǎo)通或截止又通過驅(qū)動(dòng)變壓器T1分別去控制兩個(gè)大功率開關(guān)調(diào)整管Q1和Q2的飽和導(dǎo)通或截止。
C7是耦合電容, 其作用是防止由于兩個(gè)開關(guān)管的特性差異而造成變壓器磁芯飽和,從而提高半橋逆變電路的抗不平衡能力
R4、C8 ;R29、C21為吸收電路,用于改善波形和保護(hù)開關(guān)管。
吸收電路就是我們通常說的“消反沖電路”,其作用就是藥消除沒有用的反沖電壓。在開關(guān)穩(wěn)壓電壓中最高的反沖電壓,是在開關(guān)調(diào)整管截止時(shí)產(chǎn)生的,這個(gè)很高的反沖電壓,就產(chǎn)生在開關(guān)變壓器的初級(jí)繞組的兩端,同時(shí)也加在了開關(guān)調(diào)整管的集電極和發(fā)射
圖4.7 主電路電路圖
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機(jī)的兩端,這樣就對(duì)開關(guān)管是一個(gè)很大的威脅,所以就將吸收電路加在開關(guān)變壓器的初級(jí)繞組的兩端。吸收電路通常能起到兩個(gè)作用,那就是降低反沖電壓和消除高頻振蕩。
C20、R26分別接至TL494的5腳和6腳,使內(nèi)部振蕩器的震蕩頻率由C20和R26決定。
本電路利用TL494的內(nèi)部誤差放大器2進(jìn)行反饋穩(wěn)壓。反饋穩(wěn)壓過程如下:
誤差放大器2的反向輸入端15腳接與14腳和地之間的電阻R20、R18之間,分壓后U15=2.5V,輸出電壓U0經(jīng)R23和(R21、RP1)分壓后加到16腳,作為誤差放大器2的同向輸入。當(dāng)U0變化時(shí),誤差放大器2的輸出電壓隨之改變,即與比較的電平改變,PWM比較器輸出的脈沖寬度改變,致使TL494輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖,即開關(guān)管V4和V5的導(dǎo)通時(shí)間TON 改變,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)寬穩(wěn)壓的目的。此外,微調(diào)RP1可調(diào)節(jié)輸出電壓的數(shù)值,使輸出電壓在45V~75V之間變化。
電路利用誤差放大器1作為過流保護(hù)。從48V輸出主回路上取出的電流控制信號(hào)經(jīng)R24接至誤差放大器1的1腳和2腳上,其中反向輸入端2腳的電位由14腳輸出的5V基準(zhǔn)源經(jīng)過(RP2,R27)和(R24,R30)分壓后獲得。調(diào)整RP2大小可控制2腳門坎電位,即過流控制點(diǎn)。當(dāng)R30上取出的電壓信號(hào)足夠大使其絕對(duì)值超過2腳電位時(shí),誤差放大器1將翻轉(zhuǎn)并關(guān)閉脈沖信號(hào)輸出,進(jìn)而起到過流保護(hù)作用。
本電源輸出的直流電壓為48V,輸出電流為0~3A.。
沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 PCB設(shè)計(jì)制作與電路調(diào)試
5.1 原理圖的設(shè)計(jì)步驟
本次設(shè)計(jì)采用Protel99軟件來設(shè)計(jì)制作PCB。Protel99的印制電路板編輯器為用戶提供了一條快捷的設(shè)計(jì)電路板的途徑。PCB編輯器通過它的交互性編輯環(huán)境達(dá)到了手動(dòng)設(shè)計(jì)與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的完美融合。PCB的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最大限度地考慮了用戶對(duì)速度的要求,通過對(duì)功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)法則的設(shè)置,用戶可以有效地控制印制電路板的設(shè)計(jì)過程。
電路原理圖的設(shè)計(jì)是印制電路板中重要的一步,電路原理圖設(shè)計(jì)的好壞直接影響到后面的工作。首先原理圖的正確性是最基本的要求,其次原理圖應(yīng)該合理布局,這樣不僅可以盡量避免出錯(cuò)、也便于讀圖、便于查找和糾正錯(cuò)誤,最后,在滿足正確性和布局合理的前提下應(yīng)力求原理圖的美觀[11]。
1.設(shè)置電路圖紙參數(shù)
用戶可以根據(jù)電路圖的復(fù)雜程度設(shè)置所用圖紙的格式、尺寸、方向等參數(shù)。2.裝入所需要的元件庫
將包含有用戶所需元件的元件庫裝入設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,以便用戶從中央查找和選定所需的元器件。圖5.1為自制元件庫中的一些元件:
圖5.1
3.放置元件
將用戶選定的元件放置到已建立好的工作平面上,并對(duì)元件在工作平面的位置進(jìn)行調(diào)整,對(duì)元件的序號(hào)、封裝形式、顯示狀態(tài)等進(jìn)行定義和設(shè)置。自己制作實(shí)物元件的封裝如圖5.2所示:
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圖5.2
4.電路圖布線
將事先放置好的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)等連接起來,使各元件之間具有用戶所設(shè)計(jì)的電氣連接關(guān)系。
5.建立網(wǎng)絡(luò)表
完成上面的步驟以后,可以看到一張完整的電路原理圖了,但是要完成電路板的設(shè)計(jì),就需要生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件。網(wǎng)絡(luò)表是電路板和電路原理圖 之間的重要紐帶。圖5.3為加載網(wǎng)絡(luò)表時(shí)的截圖,網(wǎng)絡(luò)表沒有錯(cuò)誤。
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圖5.3 6.原理圖的電氣檢查
當(dāng)完成原理圖布線后,需要設(shè)置項(xiàng)目選項(xiàng)來編譯當(dāng)前項(xiàng)目,利用Protel99SE提供的錯(cuò)誤檢查報(bào)告修改原理圖。
7.編譯和調(diào)整
如果原理圖已通過電氣檢查,那么原理圖的設(shè)計(jì)就完成了。這是對(duì)于一般電路設(shè)計(jì)而言,尤其是較大的項(xiàng)目,通常需要對(duì)電路的多次修改才能夠通過電氣檢查。
8.存盤和報(bào)表輸出
Protel99SE提供了利用各種報(bào)表工具生成的報(bào)表(如網(wǎng)絡(luò)表、組件清單等),同時(shí)可以對(duì)設(shè)計(jì)好的原理圖和各種報(bào)表進(jìn)行存盤和輸出打印,為印刷板電路的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。
原理圖的設(shè)計(jì)見圖4.7。
5.2 特殊元件的布局
高頻元件:高頻元件之間的連線越短越好,設(shè)法減小連線的分布參數(shù)和相互之間的電磁干擾,易受干擾的元器件不能距離太近。
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具有高電位差的元件:應(yīng)該加大具有高電位差元器件和連線之間的距離,以免出現(xiàn)意外短路時(shí)損壞元器件。一般要求2000V電位差之間的銅膜線距離應(yīng)該大于2mm,若對(duì)于更高的電位差,距離還應(yīng)該加大[12]。
重量太大的元件:重量過重的元器件應(yīng)該有支架固定,而對(duì)于又大又重、發(fā)熱量多的元器件,不宜安裝在電路板上。
發(fā)熱與熱敏元器件:注意發(fā)熱元器件應(yīng)該遠(yuǎn)離熱敏元器件。
可以調(diào)節(jié)的元件:對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)該考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求,若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)該放在電路板上容易調(diào)節(jié)的地方,若是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相對(duì)應(yīng)。
電路板安裝孔和支架孔:應(yīng)該預(yù)留出電路板的安裝孔和支架的安裝孔,因?yàn)檫@些孔附近是不能布線的。
元件布局如圖5.1所示:
圖5.1 元件布局
5.3 布線處理
布線是很重要的一環(huán),總結(jié)下認(rèn)為應(yīng)該注意:(1)兩面板布線時(shí),兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合;作為電路的輸人及輸出
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用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行,以免發(fā)生回授,在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。(2)走線拐角盡可能大于90度,杜絕90度以下的拐角,也盡量少用90度拐角,盡量走在焊接面,特別是通孔工藝的PCB盡量少用過孔、跳線。(3)器件和走線不能太靠邊放,一般的單面板多為紙質(zhì)板,受力后容易斷裂,如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響(4)電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制線路板電流的大小盡量加粗電源線寬度,減少環(huán)路電阻,尤其要注意使電源線地線中的供電方向與數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞方向相反,即從末級(jí)向前級(jí)推進(jìn)的供電方式,這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。(5)對(duì)模擬電路來說處理地的問題是很重要的,地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料,可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來極大的麻煩,應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路,極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響;在高精度A/D轉(zhuǎn)換電路中,如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂,影響放大器的工作。這時(shí)可以在板子的4角加退藕電容,一腳和板子上的地連,一腳連到安裝孔上去(通過螺釘和機(jī)殼連),這樣可將此分量慮去,放大器及AD也就穩(wěn)定了。(6)完成布線后,要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅(這項(xiàng)工作不宜太早,否則會(huì)影響速度,又給布線帶來麻煩),同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。
(1)線長。銅膜線應(yīng)該盡可能短,在高頻回路中更應(yīng)該如此。銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角。當(dāng)雙面板布線時(shí),兩面的導(dǎo)線應(yīng)該相互垂直、斜交或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合。
(2)線寬。銅膜線的寬度一般不易小于0.2mm。一般情況下1-1.5mm的線寬,允許流過2A的電流。
(3)線間距。相鄰銅膜線之間的最小間距至少能夠承受所加電壓的峰值。本設(shè)計(jì)布線高壓線寬2mm,低壓線寬1mm,孔徑2mm,過孔0.8mm。經(jīng)再一次修改封裝,布線圖如圖5.2所示:
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圖5.2 布線圖
5.4 調(diào)試計(jì)劃
1.對(duì)TL494 的檢測方法
(1)準(zhǔn)備一臺(tái)輸出電壓可在12-30V 之間調(diào)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源, 輸出電流為300mA ,并有短路,過流等保護(hù)功能。
(2)測12 腳與地之間應(yīng)無短路現(xiàn)象,在12腳接一保護(hù)電阻約100Ω 左右串在電源正端,接入12V 電源,測12腳應(yīng)為12V 13 , 14 ,15 腳應(yīng)為+ 5V ,否則應(yīng)斷開電源,檢查外圍電路或焊下TL494 測量。
(3)將外接電源提高到+ 20V 以上,電路仍應(yīng)正常,否則說明集成塊或外圍電路元件質(zhì)量不良(正常工作時(shí)電源電壓有可能高達(dá)27V)。
(4)測TL494 1腳此時(shí)電壓應(yīng)為0V ,因主電路無電源, 4腳應(yīng)為+ 5V ,因各組輸出均無保護(hù)電路動(dòng)作, 8,11腳均為0V ,因?yàn)闆]有脈沖波輸出。如電壓不符則應(yīng)查外圍電路或組件本身有無故障。
(5)用一阻值小于10kΩ 的電位器,中心頭接TL494 的1腳,兩端頭分別接14 腳和地,調(diào)節(jié)電位器, 8、11 腳電壓應(yīng)有變化,當(dāng)1腳電壓超過某值時(shí), 8、11 腳電壓為0。用示波器可看到輸出脈沖的寬度有變化。經(jīng)過以上測試通過后,即可認(rèn)為TL494工作正常。2.在確定設(shè)計(jì)和芯片后,采用分模塊的調(diào)試方法進(jìn)行電路調(diào)試。先對(duì)圖4.4模塊進(jìn)行調(diào)試。測試15口的輸入電壓(誤差放大器反相端15口采用基準(zhǔn)電壓輸入),改變16口的輸
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入電壓,觀察3,8口的輸出波形。由實(shí)驗(yàn)可以得到:TL494 的基準(zhǔn)電壓是3.5 V;輸出波形為PWM 波;誤差放大器工作在非線性區(qū),只有當(dāng)輸入(15,16)口的偏差在零到幾十個(gè)毫伏之間時(shí),PWM 才是可調(diào)的;改變16口的電壓,可改變PWM 的占空比。確定電路正常工作后,加入耦合變壓器和驅(qū)動(dòng)部分,進(jìn)行聯(lián)調(diào)。功率MOS管基極的波形如圖4.8所示:
圖4.8 輸出電壓波形
3.然后進(jìn)行高壓電路的調(diào)試,測得C5,C6 電容兩端電壓為直流150V??芍邏翰糠终9ぷ?。最后接上主變壓器測量輸出端得電壓值,得到穩(wěn)定的可調(diào)的電壓。
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結(jié) 論
本次設(shè)計(jì)應(yīng)用TL494設(shè)計(jì)一個(gè)脈寬可調(diào)的開關(guān)電源,來研究TL494脈寬調(diào)制原理。本設(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)了大量的TL494資料并研究脈寬調(diào)制、驅(qū)動(dòng)與濾波的方法。又自己設(shè)計(jì)與制作了PCB并焊接電路板,經(jīng)過大量的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,對(duì)脈寬調(diào)制和開關(guān)電源的設(shè)計(jì)有了深刻的理解。
本文內(nèi)容的首先根據(jù)脈寬調(diào)制原理做出了初步的理論設(shè)計(jì),然后做具體的電路設(shè)計(jì),包括高壓濾波設(shè)計(jì),PWM控制電路設(shè)計(jì),啟動(dòng)回路的設(shè)計(jì),具體參數(shù)計(jì)算及PCB的設(shè)計(jì)、封裝、制作,由此構(gòu)成了以TL494脈寬調(diào)制為核心的一個(gè)可調(diào)脈寬開關(guān)電源。
本次設(shè)計(jì)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)脈寬調(diào)制有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài),和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決實(shí)際工程問題的能力,同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。
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致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在張老師的悉心指導(dǎo)下業(yè)已完成,在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,張老師經(jīng)常關(guān)心我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程,不論繁忙還是空閑,總是很耐心的為我們解答疑惑。張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。衷心的感謝張老師一直以來對(duì)我的熱情幫助。
感謝四年里陪伴我一路走過來的所有同學(xué)們,衷心感謝一直以來他們對(duì)我的幫助、理解和支持,感謝他們創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍,使我能夠在活躍、緊張、認(rèn)真的學(xué)習(xí)氣氛中渡過了難忘的大學(xué)生涯。
感謝那些曾給我授過課的每一位老師,是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)。感謝同學(xué)們給予的無私的幫助和大力指導(dǎo),感謝所有曾經(jīng)幫助過我的朋友們,他們給了我堅(jiān)強(qiáng)和自信,我為他們感到驕傲。
最后,衷心感謝百忙之中抽出時(shí)間參加論文評(píng)閱和論文答辯的各位領(lǐng)導(dǎo),感謝他們?yōu)閷忛啽疚乃冻龅男燎趧趧?dòng)。
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參考文獻(xiàn)
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附 錄
附錄A 英文原文
TOPSwitch FamilyThree-terminal Off-line PWM Switch
TOPSwitch device belongs to three-line PWM switch.It is a new type of IC which merges PWM and MOSFET.It has many advantages: small volume, light weight,high density and low cost.High frequency switching power supply made from it can no t only simplify the circuit, but also can imp rove the EMC characteristics and reduce the cost.The TOPSwitch family implements, with only three pins, allfunctions necessary for an off-line switched mode control system: high voltage N-channel power MOSFET with controlled turn-on gate driver, voltage mode PWM controller with integrated 100 kHz oscillator, high voltage start-up bias circuit,bandgap derived reference, bias shunt regulator/error amplifier for loop compensation and fault protection circuitry.Compared to discrete MOSFET and controller or self oscillating(RCC)switching converter solutions, a TOPSwitch integrated circuit can reduce total cost, component count, size,weight and at the same time increase efficiency and system reliability.These devices are intended for 100/110/230 VAC off-line Power Supply applications in the 0 to 100 W(0 to 50 W universal)range and 230/277 VAC off-line power factor correction(PFC)applications in the 0 to 150 W range.沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
Pin Functional Description DRAIN Pin: Output MOSFET drain connection.Provides internal bias current during start-up operation via an internal switched highvoltage current source.Internal current sense point.沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
CONTROL Pin: Error amplifier and feedback current input pin for duty cycle control.Internal shunt regulator connection to provide internal bias current during normal operation.Trigger input for latching shutdown.It is also used as the supply bypass and auto-restart/ compensation capacitor connection point.SOURCE Pin: Output MOSFET source connection.Primary-side circuit common, power return, and reference point.TOPSwitch Family Functional Description TOPSwitch is a self biased and protected linear control current-to-duty cycle converter with an open drain output.High efficiency is achieved through the use of CMOS and integration of the maximum number of functions possible.CMOS significantly reduces bias
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currents as compared to bipolar or discrete solutions.Integration eliminates external power resistors used for current sensing and/or supplying initial start-up bias current.During normal operation, the internal output MOSFET duty cycle linearly decreases with increasing CONTROL pin current as shown in Figure 4.To implement all the required control, bias, and protection functions, the DRAIN and CONTROL pins each perform several functions as described below.Refer to Figure 2 for a block diagram and Figure 6 for timing and voltage waveforms of the TOPSwitch integrated circuit.Control Voltage Supply CONTROL pin voltage VC is the supply or bias voltage for the controller and driver circuitry.An external bypass capacitor closely connected between the CONTROL and SOURCE pins is required to supply the gate drive current.The total amount of capacitance connected to this pin(CT)also sets the auto-restart timing as well as control loop compensation.VC is regulated in either of two modes of operation.Hysteretic regulation is used for initial start-up and overload operation.Shunt regulation is used to separate the duty cycle error signal from the control circuit supply current.During start-up, VC current is supplied from high-voltage switched current source connected
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internally between the DRAIN and CONTROL pins.The current source provides sufficient current to supply the control circuitry as well as charge the total external capacitance(CT).TOPSwitch Family Functional Description(cont.)The first time VC reaches the upperthreshold, the high-voltage currentsource is turned off and the PWM modulator and output transistor areactivated, as shown in Figure 5(a).During normal operation(when the output voltage is regulated)feedback control current supplies the VC supply current.The shunt regulator keeps VC at typically 5.7 V by shunting CONTROL pin feedback current exceeding the required DC supply current through the PWM error signal sense resistor RE.The low dynamic impedance of this pin(ZC)sets the gain of the error amplifier when used in a primary feedback configuration.The dynamic impedance of the CONTROL pin together with the external resistance and capacitance determines the control loop compensation of the power system.If the CONTROL pin external capacitance(CT)should discharge to the lower threshold, then the output MOSFET is turned off and the control circuit is placed in a low-current standby mode.The high-voltage current source is turned on and charges the external capacitance again.Charging current is shown with a negative polarity and discharging current is shown with a positive polarity in Figure 6.The hysteretic auto-restart comparator keeps VC within a window of typically 4.7 to 5.7 V by turning the high-voltage current source on and off as shown in Figure 5(b).The auto-restart circuit has a divideby-8 counter which prevents the output MOSFET from turning on again until eight discharge-charge cycles have elapsed.The counter effectively limits TOPSwitch power dissipation by reducing the auto-restart duty cycle to typically 5%.Auto-restart continues to cycle until output voltage regulation is again achieved.Pulse Width Modulator The pulse width modulator implements a voltage-mode control loop by driving the output MOSFET with a duty cycle inversely proportional to the current flowing into the CONTROL pin.The error signal across RE is filtered by an RC network with a typical corner frequency of 7 kHz to reduce the effect of switching noise.The filtered error signal is compared with the internal oscillator sawtooth waveform to generate the duty cycle waveform.As the control current increases, the duty cycle decreases.A clock signal from the oscillator
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sets a latch which turns on the output MOSFET.The pulse width modulator resets the latch, turning off the output MOSFET.The maximum duty cycle is set by the symmetry of the internal oscillator.The modulator has a minimum ON-time to keep the current consumption of the TOPSwitch independent of the error signal.Note that a minimum current must be driven into the CONTROL pin before the duty cycle begins to change.Gate Driver The gate driver is designed to turn the output MOSFET on at a controlled rate to minimize common-mode EMI.The gate drive current is trimmed for improved accuracy.Error Amplifier The shunt regulator can also perform the function of an error amplifier in primary feedback applications.The shunt regulator voltage is accurately derived from the temperature compensated bandgap reference.The gain of the error amplifier is set by the CONTROL pin dynamic impedance.The CONTROL pin clamps external circuit signals to the VC voltage level.The CONTROL pin current in excess of the supply current is separated by the shunt regulator and flows through RE as the error signal Cycle-By-Cycle Current Limit The cycle by cycle peak drain current limit circuit uses the output MOSFET ON-resistance as a sense resistor.A current limit comparator compares the output MOSFET ON-state drain-source voltage, VDS(ON), with a threshold voltage.High drain current causes VDS(ON)to exceed the threshold voltage and turns the output MOSFET off until the start of the next clock cycle.The current limit comparator threshold voltage is temperature compensated to minimize variation of the effective peak current limit due to temperature related changes in output MOSFET RDS(ON).The leading edge blanking circuit inhibits the current limit comparator for a short time after the output MOSFET is turned on.The leading edge blanking time has been set so that current spikes caused by primary-side capacitances and secondary-side rectifier reverse recovery time will not cause premature termination of the switching pulse.沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
General Circuit Operation Primary Feedback Regulation The circuit shown in Figure 7 is a simple 5 V, 5 W bias supply using the TOP200.This universal input flyback power supply employs primary-side regulation from a transformer bias winding.This approach is best for low-cost applications requiring isolation and operation within a narrow range of load variation.Line and load regulation of 5% or better can be achieved from 10% to 100% of rated load.Voltage feedback is obtained from the transformer(T1)bias winding, which eliminates the need for optocoupler and secondary-referenced error amplifier.High-voltage DC is applied to the primary winding of T1.The other side of the transformer primary is driven by the integrated high-voltage MOSFET transistor within the TOP200(U1).The circuit operates at a switching frequency of 100 kHz, set by the internal oscillator of the TOP200.The clamp circuit implemented by VR1 and D1 limits the leading-edge voltage spike caused by transformer leakage inductance to a safe value.The 5 V power secondary winding is rectified and filtered by D2, C2, C3, and L1 to create the 5 V output voltage.The output of the T1 bias winding is rectified and filtered by D3, R1, and C5.The voltage across C5 is regulated by U1, and is determined by the 5.7 V internal shunt regulator at the CONTROL pin of U1.When the rectified bias voltage on C5 begins to exceed the shunt regulator voltage, current will flow into the control pin.Increasing control pin current decreases the duty cycle until a stable operating point is reached.The output voltage is
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proportional to the bias voltage by the turns ratio of the output to bias windings.C5 is used to bypass the CONTROL pin.C5 also provides loop compensation for the power supply by shunting AC currents around the CONTROL pin dynamic impedance, and also determines the auto-restart frequency during startup and auto-restart conditions.See DN-8 for more information regarding the use of the TOP200 in bias supplies.Simple Optocoupler Feedback The circuit shown in Figure 8 is a 7.5 V, 15 W secondary regulated flyback power supply using the TOP202 that will operate from 85 to 265 VAC input voltage.Improved output voltage accuracy and regulation over the circuit of Figure 7 is achieved by using an optocoupler and secondary referenced Zener diode.The general operation of the power stage
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of this circuit is the same as that described for Figure 7.The input voltage is rectified and filtered by BR1 and C1.L2, C6 and C7 reduce conducted emission currents.The bias winding is rectified and filtered by D3 and C4 to create a typical 11 V bias voltage.Zener diode(VR2)voltage together with the forward voltage of the LED in the optocoupler U2 determine the output voltage.R1, the optocoupler current transfer ratio, and the TOPSwitch control current to duty cycle transfer function set the DC control loop gain.C5 together with the control pin dynamic impedance and capacitor ESR establish a control loop pole-zero pair.C5 also determines the auto-restart frequency and filters internal gate drive switching currents.R2 and VR2 provide minimum current loading when output current is low.See DN-11 for more information regarding the use of the TOP202 in a low-cost, 15 W universal power supply.Accurate Optocoupler Feedback The circuit shown in Figure 9 is a highly accurate, 15 V, 30 W secondaryregulated flyback power supply that will operate from 85 to 265 VAC input voltage.A TL431 shunt regulator directly senses and accurately regulates the output voltage.The effective output voltage can be fine tuned by adjusting the resistor divider formed by R4 and R5.Other output voltages are possible by adjusting the transformer turns ratios as well as the divider ratio.The general operation of the input and power stages of this circuit are the same as that described for Figures 7 and 8.R3 and C5 tailor frequency response.The TL431(U2)regulates the output voltage by controlling optocoupler LED current(and TOPSwitch duty cycle)to maintain an average voltage of 2.5 V at the TL431 input pin.Divider R4 and R5 determine the actual output voltage.C9 rolls off the high frequency gain of the TL431 for stable operation.R1 limits optocoupler LED current and determines high frequency loop gain.沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
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附錄B 漢語翻譯
TOPSwitch系列三端離線式PWM開關(guān)
TOPSwitch器件為三端單片開關(guān)電源, 是一種將PWM和MOSFET合二為一的新型集成芯片。與普通線性穩(wěn)壓電源相比其優(yōu)點(diǎn)為體積小、重量輕, 并且密度高、價(jià)格低;采用它制作高頻開關(guān)電源, 不僅簡化了電路, 同時(shí)可以改善電源的電磁兼容性能, 且降低了制作成本。
TOPSwitch系列(僅用三個(gè)引腳)實(shí)現(xiàn)了離線開關(guān)式控制系統(tǒng)所必需的所有功能:帶受控導(dǎo)通門驅(qū)動(dòng)器的高壓N溝道功率MOSFET ;集成了100KHz振蕩器的電壓模式PWM控制器;高壓啟動(dòng)偏置電路;基準(zhǔn)電壓參考點(diǎn);偏置并聯(lián)穩(wěn)壓器/誤差放大器 用于環(huán)路補(bǔ)償和故障保護(hù)電路。相比 離散的MOSFET和控制器或自振蕩(RCC)開關(guān)轉(zhuǎn)換器的解決方案,TOPSwitch集成電路可以降低總成本,元件數(shù)量,尺寸,重量同時(shí)提高了效率和系統(tǒng)的可靠性。這些設(shè)備用于在0到100瓦(普通0到50瓦)范圍內(nèi)提供100/110/230伏離線電源和在0到150瓦范圍提供230/277伏離線功率因數(shù)校正(PFC)功能。
圖1 典型應(yīng)用
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圖2 功能塊圖
腳功能描引述
漏引腳
輸出MOSFET的漏極連接。在啟動(dòng)過程中通過一個(gè)內(nèi)置的開關(guān)高壓電流源提供內(nèi)部偏置電流,內(nèi)部電流檢測點(diǎn)??刂埔_
誤差放大器和用于工作周期控制的反饋電流輸入引腳。內(nèi)部并聯(lián)穩(wěn)壓器在正常運(yùn)行期間提供內(nèi)部 偏置電流。關(guān)斷觸發(fā)脈沖輸入。它也可以用來作為電源旁路和自動(dòng)重新啟動(dòng)/補(bǔ)償電容連接點(diǎn)。源極引腳
MOSFET的電源輸出接點(diǎn)。一次側(cè)電路的公共點(diǎn),能量回饋和參考點(diǎn)。
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圖3 管腳排列
TOPSwitch系列的功能描述
圖4 占空比與控制極引腳電流的關(guān)系
TOPSwitch是一個(gè)具有開漏輸出結(jié)構(gòu)的自偏置和自我保護(hù)的線性頻寬電流控制器。CMOS的使用和最大化的功能集成度使之更高效。相比雙極性或者離散解的方法CMOS極大地減小了偏置電流。它的集成性消除了用于電流檢測和/或提供初始啟動(dòng)偏置電流的外部功率電阻器如圖4所示,在正常運(yùn)行期間,內(nèi)部輸出MOSFET的占空比隨著控制極引腳電流的增大而呈線性減小。為了實(shí)現(xiàn)所有要求的控制、偏置和保護(hù)功能,漏極和控制極引腳都分別執(zhí)行如下所描述的功能。參見圖2 的方框圖和圖6 TOPSwitch集成電路的時(shí)間電壓波形圖。
控制電壓供應(yīng)
控制引腳電壓VC 是控制器和驅(qū)動(dòng)電路的電壓源或偏置電壓源。緊密聯(lián)系控制極和
第二篇:開關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(西交大)
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基于UC3842的開關(guān)電源設(shè)計(jì)
摘要
電源是實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞的主要設(shè)備。在信息時(shí)代,農(nóng)業(yè)、能源、交通運(yùn)輸、通信等領(lǐng)域迅猛發(fā)展,對(duì)電影產(chǎn)業(yè)提出個(gè)更多、更高的要求,如節(jié)能、節(jié)材、減重、環(huán)保、安全、可靠等。這就迫使電源工作者不斷的探索尋求各種鄉(xiāng)關(guān)技術(shù),做出最好的電源產(chǎn)品,以滿足各行各業(yè)的要求。開關(guān)電源是一種新型的電源設(shè)備,較之于傳統(tǒng)的線性電源,其技術(shù)含量高、耗能低、使用方便,并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器。假如由于某種原因使輸出電壓升高時(shí),脈寬調(diào)制器就會(huì)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度,亦即占空比D,使斬波后的平均值電壓下降,從而達(dá)到穩(wěn)壓目的,反之亦然。UC3842可以直接驅(qū)動(dòng)MOS管、IGBT等,適合于制作20~80W小功率開關(guān)電源。由于器件設(shè)計(jì)巧妙,由主電源電壓直接啟動(dòng),構(gòu)成電路所需元件少,非常符合電路設(shè)計(jì)中“簡潔至上”的原則。設(shè)計(jì)思路,并附有詳細(xì)的電路圖。
關(guān)鍵詞:開關(guān)電源,uc3842,脈寬調(diào)制,功率,IGBT
I
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SWITCHING POWER SUPPLY DESIGN BASED ON
UC3842
ABSTRACAT
Power is to achieve power conversion and power transmission major equipment.In the information age, agriculture, energy, transportation, communications and other areas Power of the film industry make a greater and higher requirements,such as energy, materials, weight reduction, environmental protection, safety and reliability.This has forced the power workers have been exploring the technology for a variety of rural customs, the power to make the best products to meet the requirements of all walks of life.Switching power supply is a new type of power supply, compared to traditional linear power supply, high technology, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic results.UC3842 is an excellent current-controlled pulse width modulator.If for some reason, the output voltage increases, the pulse width modulator drive signal will change the pulse width, that is, the duty cycle D, so that the average voltage drop after the chopper to achieve the regulator end, and vice versa how ever.UC3842 can control direct drive MOS, IGBT, etc., suitable for the production of 20 ~ 80W low-power switching power supply.As the device is cleverly designed, launched by the main power supply voltage directly to form circuit components required for a small, very consistent with circuit design, “simplicity first” principle.KEY WORDS: Switching Power Supply,uc3842,PWM,power,IGBT
II
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目 錄
前 言..................................................................................................1 第1章 開關(guān)電源的簡介...................................................................2
1.1 開關(guān)電源概述.......................................................................2
1.1.1 開關(guān)電源的工作原理.................................................2 1.1.2 開關(guān)電源的組成.........................................................3 1.1.3 開關(guān)電源的特點(diǎn).........................................................4 1.2 開關(guān)器件...............................................................................4
1.2.1開關(guān)器件的特征..........................................................4 1.2.2器件TL431..................................................................5 1.2.3電力二極管..................................................................6 1.2.4光耦PC817..................................................................6 1.2.5電力場效應(yīng)晶體管MOSFET......................................7
第2章 主要開關(guān)變換電路...............................................................9
2.1 濾波電路...............................................................................9 2.2 反饋電路...............................................................................9
2.2.1電流反饋電路..............................................................9 2.2.2電壓反饋電路............................................................10 2.3電壓保護(hù)電路......................................................................10 第3章 UC3842...............................................................................12
3.1 UC3842簡介.......................................................................12
3.1.1 UC3842的引腳及其功能..........................................12 3.1.2 UC3842的內(nèi)部結(jié)構(gòu)..................................................13 3.1.3 UC3842的使用特點(diǎn)..................................................14 3.2 UC3842的典型應(yīng)用電路....................................................15
3.2.1反激式開關(guān)電源........................................................15 3.2.2 UC3842控制的同步整流電路..................................16 3.2.3升壓型開關(guān)電源........................................................19
第4章 利用UC3842設(shè)計(jì)小功率電源..........................................21
III
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4.1 電源設(shè)計(jì)指標(biāo).....................................................................21
4.1.1元件的選擇................................................................21 4.1.2電路結(jié)構(gòu)的選擇........................................................23 4.2 啟動(dòng)電路.............................................................................23 4.3 PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路....................................................24 4.4 直流輸出與反饋電路.........................................................25 4.5 總體電路圖分析.................................................................26 結(jié) 論................................................................................................28 參考文獻(xiàn)..........................................................................................29 致 謝................................................................................................30 附 錄1:總體電路圖......................................................................31 附 錄2:開關(guān)電源常用英文標(biāo)志與縮寫.......................................32 外文資料譯文..................................................................................33
IV
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前 言
電源[power supply;power source] 向電子設(shè)備提供功率的裝置。把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能.發(fā)電機(jī).電池本身并不帶電,它的兩極分別有正負(fù)電荷,由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓(電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的),電荷導(dǎo)體里本來就有,要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可,當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去,當(dāng)電荷散盡時(shí),也就荷盡流(壓)消了.干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來說,也可以看做是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。
電子設(shè)備都離不開可靠的電源,進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化,率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代,進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域,程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源,更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速發(fā)展,將開關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平,使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。開關(guān)電源技術(shù)的主要用途之一是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù),信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)電源技術(shù)又提出了更高的要求,從而促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展。
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第1章 開關(guān)電源的簡介
1.1 開關(guān)電源概述
1.1.1 開關(guān)電源的工作原理
開關(guān)電源就是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件,通過周期性通斷開關(guān),控制開關(guān)元件的占空比調(diào)整輸出電壓,開關(guān)電源的工作原理可以用圖1-1進(jìn)行說明。圖中輸入的直流不穩(wěn)定電壓Ui經(jīng)開關(guān)S加至輸出端,S為受控開關(guān),是一個(gè)受開關(guān)脈沖控制的開關(guān)調(diào)整管,若使開關(guān)S按要求改變導(dǎo)通或斷開時(shí)間,就能把輸入的直流電壓Ui變成矩形脈沖電壓。這個(gè)脈沖電壓經(jīng)濾波電路進(jìn)行平滑濾波后就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓Uo。
SUiVU0UiTONU0(a)0t0(b)t0
(a)電路圖;(b)波形圖 圖1-1開關(guān)電源的工作原理
為方便分析開關(guān)電源電路,定義脈沖占空比如下
D?TON
(1-1)T式中,T表示開關(guān)S的開關(guān)重復(fù)周期;TON表示開關(guān)S在一個(gè)開關(guān)周期中的導(dǎo)通時(shí)間。
開關(guān)電源直流輸出電壓Uo與輸入電壓Ui之間有如下關(guān)系:
Uo=UiD
(1-2)由式(1-1)和式(1-2)可以看出,若開關(guān)周期T一定,改變開關(guān)S的導(dǎo)通時(shí)間T0n,即可改變脈沖占空比D,從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。T不變,只改變T0n來實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調(diào)制(PWM)。由于
第三篇:2016醫(yī)療器械自查報(bào)告TL
******** 公 司
關(guān)于整治醫(yī)療器械經(jīng)營行為的自查報(bào)告
*****食品藥品監(jiān)督管理局:
為貫徹落實(shí)《**市整治全市醫(yī)療器械流通領(lǐng)域經(jīng)營行為工作方案》(百食藥監(jiān)辦{2016}88號(hào))文件精神,我公司高度重視,于2016年7月8日由公司質(zhì)量管理部組織公司相關(guān)崗位員工按照公告內(nèi)容結(jié)合公司實(shí)際逐條逐項(xiàng)認(rèn)真開展了自查工作,現(xiàn)將自查情況匯報(bào)如下:
(一)從事醫(yī)療器械批發(fā)業(yè)務(wù)的經(jīng)營企業(yè)銷售給不具有資質(zhì)的經(jīng)營企業(yè)或者使用單位的;醫(yī)療器械經(jīng)營企業(yè)從不具有資質(zhì)的生產(chǎn)、經(jīng)營企業(yè)購進(jìn)醫(yī)療器械的。
自查情況:我公司購銷渠道合法,嚴(yán)格按國家有關(guān)要求審核供貨單位和購貨單位的合法資質(zhì),公司所有供貨單位和購貨單位資質(zhì)合法,有效。
(二)經(jīng)營條件發(fā)生變化,不再符合醫(yī)療器械經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范要求,未按照規(guī)定進(jìn)行整改的;擅自變更經(jīng)營場所或者庫房地址、擴(kuò)大經(jīng)營范圍或者擅自設(shè)立庫房的。
自查情況:我公司嚴(yán)格按照醫(yī)療器械經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范要求開展經(jīng)營工作,不存在擅自變更經(jīng)營場所或者庫房地址、擴(kuò)大經(jīng)營范圍或者擅自設(shè)立庫房的違法行為。
(三)提供虛假資料或者采取其他欺騙手段取得《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》的;未辦理備案或者備案時(shí)提供虛假資料的;偽造、變?cè)?、買賣、出租、出借《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》或《醫(yī)療器械經(jīng)營備案憑證》的。
自查情況:我公司鄭重承諾:辦理《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》所提供資料真實(shí)、準(zhǔn)確、完整,不存在偽造、變?cè)?、買賣、出租、出借《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》的違法行為。
(四)未經(jīng)許可從事第三類醫(yī)療器械經(jīng)營活動(dòng)的,或者《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》有效期屆滿后未依法辦理延續(xù)、仍繼續(xù)從事醫(yī)療器械經(jīng)營的。
自查情況:我公司《醫(yī)療器械經(jīng)營許可證》有效期至2016年9月27日,目前我公司正在積極籌備換證工作。
(五)經(jīng)營未取得醫(yī)療器械注冊(cè)證的第二類、第三類醫(yī)療器械的,特別是進(jìn)口醫(yī)療器械境內(nèi)代理商經(jīng)營無證產(chǎn)品的。
自查情況:我公司購銷渠道合法,未超范圍經(jīng)營。
(六)經(jīng)營不符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或者不符合經(jīng)注冊(cè)或者備案的產(chǎn)品技術(shù)要求的醫(yī)療器械的;經(jīng)營無合格證明文件、過期、失效、淘汰的醫(yī)療器械的。
自查情況:我公司按批準(zhǔn)的經(jīng)營方式、經(jīng)營范圍從事經(jīng)營醫(yī)療器械;未經(jīng)營無合格證明文件、過期、失效、淘汰的醫(yī)療器械。
(七)經(jīng)營的醫(yī)療器械的說明書、標(biāo)簽不符合有關(guān)規(guī)定的;未按照醫(yī)療器械說明書和標(biāo)簽標(biāo)示要求運(yùn)輸、貯存醫(yī)療器械的,特別是未對(duì)需要低溫、冷藏醫(yī)療器械進(jìn)行全鏈條冷鏈管理的。
自查情況:我公司經(jīng)營的醫(yī)療器械的說明書、標(biāo)簽符合有關(guān)規(guī)定的;我公司不經(jīng)營需冷藏醫(yī)療器械。
(八)未按規(guī)定建立并執(zhí)行醫(yī)療器械進(jìn)貨查驗(yàn)記錄制度的;從事第二類、第三類醫(yī)療器械批發(fā)業(yè)務(wù)以及第三類醫(yī)療器械零售業(yè)務(wù)的經(jīng)營企業(yè)未按規(guī)定建立并執(zhí)行銷售記錄制度的。
自查情況:已按規(guī)定執(zhí)行醫(yī)療器械進(jìn)貨查驗(yàn)及銷售記錄制度。
通過此次自查自糾工作,更加規(guī)范和督促我們的經(jīng)營行為,為了公司健康持續(xù)發(fā)展,更好地服務(wù)于人民群眾,在今后經(jīng)營工作中我們將一如既往地嚴(yán)格按照食品藥品監(jiān)督管理部門部署要求開展工作,把好質(zhì)量關(guān),確保人民群眾用械安全有效。
*********公司(蓋章)
2016年7月9日
第四篇:TL主管考核表
東莞市半導(dǎo)體照明有限公司
新員工轉(zhuǎn)正考核表
二、考核評(píng)分
東莞市泰亮半導(dǎo)體照明有限公司
新員工轉(zhuǎn)正考核表
三、述職報(bào)告(①職員以上員工需提供述職報(bào)告;②內(nèi)容包括:試用期間工作學(xué)習(xí)情況、收獲體會(huì)、未來個(gè)人發(fā)展定位、設(shè)想,是否適應(yīng)現(xiàn)崗位工作,對(duì)公司的建議和希望等方面;③述職報(bào)告另外附頁。)
四、改善建議(主要由直接上級(jí)填寫,相關(guān)審批人員也可填寫評(píng)語)
第五篇:車間管理制度TL公司
機(jī)械分廠車間管理制度
第一章 總則
第一條 為確定生產(chǎn)秩序正常運(yùn)作,持續(xù)營造良好的工作環(huán)境,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,促進(jìn)本企
業(yè)的發(fā)展,結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際情況制定本制度。
第二條 本規(guī)定適用于本企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的全體員工。
第二章 員工管理及現(xiàn)場紀(jì)律制度
第三條 全體員工需遵守公司作息時(shí)間,上下班時(shí)間為夏天:8:00-12:00,14:00-18:00
冬天:8:30—12:00,13:30—18:00。做到不遲到、不早退,遲到1~10分鐘,考核5元/次,遲到10~30分鐘,考核10元/次,遲到30分鐘以上按曠工處理。早退10~30分鐘,考核5元/次,早退30分鐘以上按曠工處理。(曠工一天扣三天工資)
第四條 上班時(shí)間必須著裝整齊,不準(zhǔn)赤膊、赤腳、穿拖鞋,違者考核2元/次。
第五條 上班后半小時(shí)內(nèi)任何人不得因私事而提出離崗,員工因特殊情況需請(qǐng)假,應(yīng)嚴(yán)格按
照公司請(qǐng)假程序向上級(jí)主管請(qǐng)假,得到批準(zhǔn)后方可離開。
第六條 員工每月請(qǐng)假不得超過兩次,每天請(qǐng)假不得超過兩人。
第七條 禁止在車間聊天、嘻戲打鬧,吵口打架,私自離崗,竄崗等行為(注:脫崗指脫離
工作崗位或辦私事;竄崗指上班時(shí)間上班時(shí)間竄至他人崗位做與工作無關(guān)的事),違者依員工獎(jiǎng)懲制度處理。
第八條 未經(jīng)廠辦允許或與公事無關(guān),員工一律不得進(jìn)入辦公室。非上班時(shí)間員工不得私自
進(jìn)入車間,車間內(nèi)劃分的特殊區(qū)域未經(jīng)允許不得進(jìn)入。
第九條 提倡文明禮貌,現(xiàn)場作業(yè)嚴(yán)禁使用侮辱性字眼,不講臟話。
第十條 員工必須服從合理工作安排,盡職盡責(zé)作好本崗位工作,堅(jiān)決反對(duì)故意刁難、疏忽
或拒絕上級(jí)主管命令或工作分配。正確使用公司發(fā)放的儀器、設(shè)備。不得擅用非自己崗位的機(jī)械設(shè)備、儀表儀器、電腦等工具。對(duì)閑置生產(chǎn)用具應(yīng)送到指定的區(qū)域放置,否則以違規(guī)論處。
第十一條任何人不得攜帶違禁物品,危險(xiǎn)品或與生產(chǎn)無關(guān)之物品進(jìn)入車間;應(yīng)將私人用品
放在工具柜中,不得將私人用品放在生產(chǎn)線上,否則以違規(guī)論處。
第十二條車間嚴(yán)格按照生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn),根據(jù)車間設(shè)備狀況和人員,精心組織生產(chǎn)。生產(chǎn)工作
分工不分家,保證質(zhì)量。
第十三條員工領(lǐng)取物料必須通過物料管理員,不得私自拿取。
第十四條車間如遇原輔材料、包裝材料等不符合規(guī)定,有權(quán)拒絕生產(chǎn),并報(bào)告上級(jí)處理。如
繼續(xù)生產(chǎn)造成損失,后果將由車間負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)。同時(shí)必須自覺做好自檢與互檢工作,如發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)向品檢與上級(jí)反映,不可擅自使用不良材料以及讓不合格品流入下道工序,必須嚴(yán)格按照品質(zhì)要求作業(yè),否則將視情節(jié)輕重給予一定的處罰。第十五條每道工序必須接受車間品管檢查、監(jiān)督,不得蒙混過關(guān),虛報(bào)數(shù)量,并配合品檢
工作,不得頂撞、辱罵,對(duì)教育不改者,視情節(jié)輕重罰款20-50元。
第十六條在工作前仔細(xì)閱讀作業(yè)指導(dǎo)書,員工如違反作業(yè)規(guī)定,不論是故意或失職使公司
受損失,應(yīng)由當(dāng)事人如數(shù)賠償(上級(jí)管理人員因管理粗心也受連帶處罰)。第十七條生產(chǎn)流程經(jīng)確認(rèn)后,任何人均不可隨意更改,如在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤,應(yīng)立
即停止并通知技術(shù)負(fù)責(zé)人共同研討,經(jīng)同意并簽字后更改。
第十八條現(xiàn)場人員必須自律自覺,勇于檢舉揭發(fā)損害公司利益,破壞車間生產(chǎn)的不良行為,反對(duì)一切壞現(xiàn)象。
第十九條現(xiàn)場人員必須妥善保養(yǎng)自己的工具柜,嚴(yán)禁不關(guān)鎖、撬鎖、混用等破壞工具柜管
理行為。工具專人專用不得遺失,違者照價(jià)賠償,不經(jīng)當(dāng)事人同意,亂拿者罰款10元。
第二十條上班注意節(jié)約用水用電,離崗位要停機(jī),停工時(shí)嚴(yán)禁機(jī)器空轉(zhuǎn),如發(fā)現(xiàn)有浪費(fèi)水
電或下班沒有關(guān)水電者對(duì)其責(zé)任人或車間團(tuán)體每人罰款5-10元。
第二十一條 上下班隨時(shí)留意,崗位有無偷盜現(xiàn)象,對(duì)車間內(nèi)偷盜者立即開除,并追究其刑
事責(zé)任。
第二十二條 員工在操作過程中,閑雜人員不得靠近、攀談,影響其工作,違者一次罰款
10元。
第二十三條 所有員工必須按照操作規(guī)程操作,如有違規(guī)者,視情節(jié)輕重予以處罰。
第二十四條 員工有責(zé)任維護(hù)工作之環(huán)境衛(wèi)生,嚴(yán)禁隨地吐痰,亂扔垃圾。在生產(chǎn)過程中要
注意節(jié)約用料,不得隨意亂扔物料、工具,掉在地上的元件必須撿起。
第二十五條 操作人員每日上崗前必須將機(jī)器設(shè)備及工作崗位清掃干凈,保證工序內(nèi)的工作
環(huán)境的衛(wèi)生整潔,工作臺(tái)面不得雜亂無章,生產(chǎn)配件須以明確的標(biāo)識(shí)區(qū)分放置。第二十六條 下班時(shí)應(yīng)清理自己的工作臺(tái)面。車間場地負(fù)責(zé)人打掃場地和設(shè)備衛(wèi)生并將所有的門窗、電源關(guān)閉。否則,若發(fā)生失竊等意外事故,將追究車間場地負(fù)責(zé)人及車間主管的責(zé)任。
第二十七條 加強(qiáng)現(xiàn)場管理隨時(shí)保證場地整潔、設(shè)備完好。生產(chǎn)后的邊角廢物及公共垃圾須
清理到指定位置,不得遺留到第二天才清理。
第二十八條 不得私自攜帶公司內(nèi)任何物品出廠(除特殊情況需領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)外),若有此行為
且經(jīng)查實(shí)者,將予以辭退并扣發(fā)當(dāng)月工資。
第二十九條 對(duì)惡意破壞公司財(cái)產(chǎn)或盜竊行為(不論公物或他人財(cái)產(chǎn))者,不論價(jià)值多少一
律交公司行政部處理。視情節(jié)輕重,無薪開除并依照盜竊之物價(jià)款兩倍賠償或送公安機(jī)關(guān)處理。
第三十條嚴(yán)禁在現(xiàn)場打架、聚眾鬧事。
第三十一條本車間鼓勵(lì)員工提倡好的建設(shè),一經(jīng)采用根據(jù)實(shí)用價(jià)值予發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)。
第三十二條 員工之間須互相監(jiān)督,對(duì)包庇、隱瞞行為不良者一經(jīng)查處嚴(yán)厲處罰,對(duì)舉報(bào)者
查經(jīng)屬實(shí)給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。
第三十三條 制度建立的目的:對(duì)車間員工的品德、才能、工作態(tài)度和業(yè)績作出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià),作為合理使用、獎(jiǎng)懲及培訓(xùn)的依據(jù),促使增加工作責(zé)任心,各司其職,各負(fù)其責(zé),破除“干好干壞一個(gè)樣,能力高低一個(gè)樣”的弊端,激發(fā)上進(jìn)心,調(diào)動(dòng)工作積極性和創(chuàng)造性,提高公司的整體效益。
第三章 附則
第三十四條 生產(chǎn)車間全面負(fù)責(zé)本管理制度的執(zhí)行。
第三十五條 本制度由分廠辦公室附則制訂、解釋并檢查、考核。
第三十六條 本制度報(bào)總經(jīng)理批準(zhǔn)后施行,修改時(shí)亦同。
第三十七條 本制度自2010年起施行。
注:本制度與廠規(guī)發(fā)生沖突時(shí),以廠規(guī)為準(zhǔn)。