實習報告撰寫

2024-07-07

實習報告撰寫范文

　　一、設計目的

　　二、設計要求

　　三、設計方案

　　1、DC-DC工作原理

　　2.總體設計

　　3、方案選擇

　　4、UC3843芯片介紹

　　5、電路中重要參數的計算

　　四、設計內容

　　1、電路圖

　　2、UC3843引腳輸出波形

　　3、接負載時PWM波

　　4、實物圖

　　5、實驗結果分析

　　五、實習總結

　　摘要：該實習內容是制作DC-DC降壓電源，采用PWM脈寬調制方式的方案，所用控制芯片為UC3843.整個過程需要使用Altium designer軟件。

　　一、設計目的

　　學習繪制原理圖、PCB圖、打印、曝光、顯影、腐蝕鉆孔、焊接電路工作原理等，對制作元器件的裝機與調試進行理性的認識，做好日后學習計算機硬件基礎。同時學習掌握DC-DC電源制作原理，并親自實踐焊接實物電路，培養理論聯系實際的能力，提高了分析問題和解決問題的能力，以及動手實踐的能力。

　　二、設計要求

　　1、掌握PCB制板技術、焊接技術、電路檢測以及集成電路的使用方法

　　2、掌握UC3843的非隔離開關電源的設計、組裝與調試方法

　　3、研究開關電源的實現方法，并按照設計指標要求進行電路的設計與仿真。

　　4、掌握開關電源的工作電源。

　　5、設計硬件系統并進行仿真，掌握系統的調試方法，使系統達到設計要求。

　　三、設計方案

　　1.DC-DC工作原理

　　DC-DC電源和LDO電源的另一個區別是DC-DC電源既可以降壓也可以升壓還可以反相（正電壓變負電壓），而LDO電源只能降壓。

　　DC-DC轉換器一般由控制芯片，電感線圈，二極管，三極管，電容器構成。在討論DC-DC轉換器的性能時，如果單針對控制芯片，是不能判斷其優劣的。其外圍電路的元器件特性，和基板的布線方式等，能改變電源電路的性能，因此，應進行綜合判斷。

　　2.總體設計

　　圖2 UC3843雙閉環控制框圖

　　1）整個穩壓過程有兩個閉環來控制

　　電壓閉環:輸出電壓通過取樣后反饋給誤差放大器,用于放大器內部的2.5V基準電壓比較后測試誤差電壓,誤差放大器控制由于負載變化造成的輸出電壓的變化。

　　電流閉環:RS為開關管源極到公共端間的電流檢測電阻,開關管導通期間流通電感L的電流在RS產生的電壓送至PWM比較器同相輸入端,與誤差電壓比較后控制調制脈沖的寬度,從而保持穩定的輸出電壓。

　　2）提高效率的方法及實現方案

　　影響系統效率的主要因素有：

　　a.功率變換器開關器件的開關損耗；

　　b.感性元件的鐵損和銅損；

　　c.控制電路的損耗等。

　　3.方案選擇

　　脈沖寬度調試：脈寬調制簡稱PWM，特點是開關周期為恒定值，通過調節脈沖寬度來改變占空比，實現穩壓目的。其核心是PWM控制器。脈寬調制式開關電源的應用最為普通，其占空比調節范圍大，PWM還可以和主系統的時鐘保持同步

　　脈沖頻率式：脈頻調制簡稱PFM。其特點是脈沖寬度為恒定值，通過調節開關頻率來改變占空比，實現穩壓目的。其核心是PFM控制器。

　　脈頻調制式開關電源特別適合于便攜式設備，它能在低占空比、低頻的條件下降低控制芯片的靜態電流。通常情況下，采用PFM和PWM這兩種不同調制方式的DC-DC轉換器的性能不同點如下。

　　a、PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。

　　b、PFM控制型即使長時間使用，尤其小負載時具有耗電小的優點。

　　c、PWM/PFM轉換型小負載時實行PFM控制，且在重負載時自動轉換到PWM控制。

　　比較兩種開關電源工作方式方案，我們選用脈寬調制。選用的PWM控制器為UC3843器件。

　　4.UC3843芯片介紹

　　UC3843是近年來問世的新型脈寬調制集成電路，它具有功能全，工作頻率高，引腳少、外圍元件簡單等特點，它的電壓調整率可達0.01%V，非常接近線性穩壓電源的調整率。工作頻率可達500KHz，啟動電流僅需1mA，所以它的啟動電路非常簡單。下面是它的主要特性：

　　l 最優化的離線DC-DC變換器

　　l 單步脈沖控制電路

　　l 斷電停滯特性

　　l 雙脈沖抑制

　　l 大電流標識輸出

　　l 500kHz的工作頻率

　　各管腳功能說明：

　　UC3843芯片八腳雙列直插封裝圖如下：

　　UC3843實物圖

　　5.電路中重要參數的計算

　　輸出電感的計算：（此計算公式的前提是CCM模式下的，CCM模式即電路工作在連續電流模式下，在各個工作狀態電感中電流都大于0。）電感的紋波電流dI一般不超過最大輸出電流的30%。

　　最小感應系數有V=LdI/dt得Lmin=Vdt/dI。dI為電感紋波電流，dt為開關導通時間，

　　V=Vin-Vout（V為電感兩端電壓）

　　dt=D*T；

　　D=Vout/Vin(為占空比)

　　T=（1/500K）s

　　四、設計內容

　　1、電路圖

　　2、PCB

　　3、 UC3843引腳輸出波形

　　3、接負載時PWM波

　　4、實物圖

　　5、實驗結果分析數據統計

　　由實驗測試所得結果可以看出，我們所制作的電源效率上基本達到設計制作的基本要求，效率為80%左右。

　　五、實習總結

　　通過這次實習我們對制作DC-DC電源有了更深的了解，認真學習了解并掌握電源的工作原理，器件規格的計算與選擇。對制作所用的芯片UC3843做了深入的了解和學習，掌握了該芯片的工作原理和特性，以及它所適合的應用場所。實習過程我們也同時學會了altium designer軟件的使用，使用這款軟件我們畫出電源原理圖，生成pcb板，繪制電源的三維立體模型等。在這個過程中我們提高了動手能力，理論聯系實踐的能力，解決問題的能力。在這次實習過程中我們充分發揮了團隊的力量，每個人都有自己分工，時間利用率，制作效率都非常高。完成實習任務，對于我們這個小組每個人來說都取得了很大的進步，學習了很多的知識，取得的經驗是難能可貴的。

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