buck式开关电源在手机充电器中的运用研制(附件)【字数：9879】
摘 要 现在，电子技术的快速发展使人们对各种各样的电子设备和仪器又有了新的要求。我们可以说，只要有电源的地方，就会使用到开关电源。因而，从事这方面生产和研究的人员也在不断增加，进而就促进了开关电源的迅速发展。虽然，开关电源的历史短暂，但是开关电源的发展却是很快的。 在设计开关电源电路原理图之前，我通过上网查阅资料，采用降压型开关电源设计方案，增加了过流保护电路，而且又在理论上进行了论证，使其满足要求。 本课题以LN5R12C为核心芯片，设计并制作一个输入交流电压为120-220V，输出电压为12.0±0.1V，功率为12瓦且纹波电压小于10mV的手机充电适配器电路。该电路工作效率高，且能自动输出稳定电压，还能在过流的时候自动保护电路。
目 录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的定义 1
1.2开关电源的分类 1
1.3开关电源的研究背景与意义 1
1.4开关电源的发展趋势 1
第二章 降压式开关电源基础知识 3
2.1开关电源的控制方式 3
2.2脉宽调制器 3
2.2.1脉冲宽度调制驱动信号发生器的硬件电路结构 3
2.2.2脉冲宽度调制发生器的几个重要概念 3
2.3降压型开关电源 3
2.3.1降压型开关电源的电路结构 3
2.3.2降压型开关电源的工作原理分析 4
2.3.3降压型开关电源的原理分析 5
第三章 手机充电器中的buck式开关电源的设计 6
3.1降压式开关电源电路的设计方案 6
3.2降压式开关电源电路主电路的设计介绍 6
3.2.1LN5R12C芯片介绍 6
3.2.2电路设计中电阻器的选择 8
3.2.3电路设计中输入电容的选择 9
3.2.4电路设计中输出电容的选择 9
3.2.5电路设计中电感与变压器的选择 9
第四章 电路板的设计与制作 10
4.1手机充电器开关电源实物图 10
4.2降压式开关电源电路焊接遇到的问题 10
4.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
调试电路中遇到的一些问题以及解决办法 10
第五章 实验测试结果及分析 12
5.1降压式开关电源电路数据测试 12
5.2测试结果的计算与分析 12
第六章 总结 13
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录A 17
附录B 17
附录C 18
附录D 18
附录E 19
附录F 19
第一章 绪论
1.1开关电源的定义
一个高压的直流电压是通过输入的交流电压经过整流滤波来获得的，此电压将会被当做开关来使用，与此同时，这时候的高压会变成高频率的方波信号，这个信号在二次侧可以获得之前所设定的电压值，最后，通过整流和滤波等过程，就可以获得我们所需要的电压了。
1.2开关电源的分类
开关电源的种类和品种越来越多，它的划分方式也是各种各样的。这些五花八门的降压式开关电源，其款式和类型都是站在不同的角度。以开关电源不同的特点进行分类和命名的。尽管各种各样的开关电源的储能电感的连接方式、激励方法、以及串并联电路结构、输出直流电压的调节和控制手段等各不相同，并且还具有双端式和单端式之分。但是，在这所有的开关电源中，它们可以归结为三类开关电源，分别是：降压式、升压式和输出极性反转式。
1.3开关电源的研究背景与意义
在当今这个信息发达的社会，我们的电子技术发展也非常迅速。作为电子系的学生，我们应认识到学好电子的重要性。在现实生活中，我们与电子息息相关，无论生活还是工作上，我们都会用到电子类的产品，我们可以说，只要没有电子的发展，我们的社会就会停滞不前，我们就会发展的很慢，我们的社会就不能正常的运转等等。电能具有安静、容易实现自动控制、清洁等特点。如今，利用电能工作的设备越来越多。目前，只要用电的地方都有电源的存在。
开关电源技术的出现极大地提高了电源转换效率，带来了电源行业的大变革。在现今这个科技飞速发达的社会，开关电源以小型和高效率的特点被广泛应用于各种通信设备、终端设备等所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的条件。市场上输入直流输出直流的开关电源中，用GTR开关功率管制成的几百千赫兹电源，早已被大家所用。除此之外，最重要的是，在保护环境方面以及其他方面，我们都能感受到开关电源在这些方面有非常大的贡献。但，它的频率还需要进一步提高。高频化是电源技术发展的创新技术，因此，我们需要提高开关电源的高频化，它带来的效益是巨大的，它能使我们身边所使用的包含开关电源的设备变得越来越小，而且功能会越来越强大，质量也会越来越好。所以，开关电源的应用领域就会涉及一些高新技术领域，从而真正造福于人类。
1.4开关电源的发展趋势
在当今这个信息发达的社会，电子设备飞速发展，电子系统的最核心部分—
—电源也得到了迅速的发展，这就使得各个设备对其的要求也越来越高。在如今所有电子产品的故障中，基本上80%都是由电源引起的，或者说与电源有关。我们可以毫不夸张的说，电子设备能否安全有效的工作与电源的性能有很大的关系。而电源作为它的核心部分，自然也会有一个很好的发展前景。就现在这种情况而言，移动设备的普及程度每年都在提升，而且普及程度越来越广，在将来很多年内，其市场会依旧很好，发展趋势会越来越好。对于电源系统本身来说，我们需要综合考虑它的成本和噪声等综合因素。基于这些设计要求，通常以线性稳压电源来实现电源的供给和转换。线性稳压电源有线路结构简单，便于理解和维修、电源稳定度高、输出纹波电压较小、瞬态响应速度较快、无高频开关噪声、成本低和工作可靠性较高等优点，但它难以得到广泛使用，原因是它体积大，不便于微小型化，转换效率低，以及输入电压动态范围小，线性调整率低等缺点，所以线性稳压电源难以推广使用。相反，开关电源具有更高的转换效率，因此，开关电源得到了更广泛的应用。随着科技的发展，我们的电子技术也在紧跟步伐，迅速的发展，因为技术上的提高，所以这些设备的体积就在不断的缩小。因此，一台电子设备，能否小型化，成为科研人员设计的关键。所以，开关电源的小型化、微型化就成为技术研究人员探讨的重中之重，人们所设计的开关电源也在不断的向这些方面发展。
目 录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的定义 1
1.2开关电源的分类 1
1.3开关电源的研究背景与意义 1
1.4开关电源的发展趋势 1
第二章 降压式开关电源基础知识 3
2.1开关电源的控制方式 3
2.2脉宽调制器 3
2.2.1脉冲宽度调制驱动信号发生器的硬件电路结构 3
2.2.2脉冲宽度调制发生器的几个重要概念 3
2.3降压型开关电源 3
2.3.1降压型开关电源的电路结构 3
2.3.2降压型开关电源的工作原理分析 4
2.3.3降压型开关电源的原理分析 5
第三章 手机充电器中的buck式开关电源的设计 6
3.1降压式开关电源电路的设计方案 6
3.2降压式开关电源电路主电路的设计介绍 6
3.2.1LN5R12C芯片介绍 6
3.2.2电路设计中电阻器的选择 8
3.2.3电路设计中输入电容的选择 9
3.2.4电路设计中输出电容的选择 9
3.2.5电路设计中电感与变压器的选择 9
第四章 电路板的设计与制作 10
4.1手机充电器开关电源实物图 10
4.2降压式开关电源电路焊接遇到的问题 10
4.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
调试电路中遇到的一些问题以及解决办法 10
第五章 实验测试结果及分析 12
5.1降压式开关电源电路数据测试 12
5.2测试结果的计算与分析 12
第六章 总结 13
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录A 17
附录B 17
附录C 18
附录D 18
附录E 19
附录F 19
第一章 绪论
1.1开关电源的定义
一个高压的直流电压是通过输入的交流电压经过整流滤波来获得的，此电压将会被当做开关来使用，与此同时，这时候的高压会变成高频率的方波信号，这个信号在二次侧可以获得之前所设定的电压值，最后，通过整流和滤波等过程，就可以获得我们所需要的电压了。
1.2开关电源的分类
开关电源的种类和品种越来越多，它的划分方式也是各种各样的。这些五花八门的降压式开关电源，其款式和类型都是站在不同的角度。以开关电源不同的特点进行分类和命名的。尽管各种各样的开关电源的储能电感的连接方式、激励方法、以及串并联电路结构、输出直流电压的调节和控制手段等各不相同，并且还具有双端式和单端式之分。但是，在这所有的开关电源中，它们可以归结为三类开关电源，分别是：降压式、升压式和输出极性反转式。
1.3开关电源的研究背景与意义
在当今这个信息发达的社会，我们的电子技术发展也非常迅速。作为电子系的学生，我们应认识到学好电子的重要性。在现实生活中，我们与电子息息相关，无论生活还是工作上，我们都会用到电子类的产品，我们可以说，只要没有电子的发展，我们的社会就会停滞不前，我们就会发展的很慢，我们的社会就不能正常的运转等等。电能具有安静、容易实现自动控制、清洁等特点。如今，利用电能工作的设备越来越多。目前，只要用电的地方都有电源的存在。
开关电源技术的出现极大地提高了电源转换效率，带来了电源行业的大变革。在现今这个科技飞速发达的社会，开关电源以小型和高效率的特点被广泛应用于各种通信设备、终端设备等所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的条件。市场上输入直流输出直流的开关电源中，用GTR开关功率管制成的几百千赫兹电源，早已被大家所用。除此之外，最重要的是，在保护环境方面以及其他方面，我们都能感受到开关电源在这些方面有非常大的贡献。但，它的频率还需要进一步提高。高频化是电源技术发展的创新技术，因此，我们需要提高开关电源的高频化，它带来的效益是巨大的，它能使我们身边所使用的包含开关电源的设备变得越来越小，而且功能会越来越强大，质量也会越来越好。所以，开关电源的应用领域就会涉及一些高新技术领域，从而真正造福于人类。
1.4开关电源的发展趋势
在当今这个信息发达的社会，电子设备飞速发展，电子系统的最核心部分—
—电源也得到了迅速的发展，这就使得各个设备对其的要求也越来越高。在如今所有电子产品的故障中，基本上80%都是由电源引起的，或者说与电源有关。我们可以毫不夸张的说，电子设备能否安全有效的工作与电源的性能有很大的关系。而电源作为它的核心部分，自然也会有一个很好的发展前景。就现在这种情况而言，移动设备的普及程度每年都在提升，而且普及程度越来越广，在将来很多年内，其市场会依旧很好，发展趋势会越来越好。对于电源系统本身来说，我们需要综合考虑它的成本和噪声等综合因素。基于这些设计要求，通常以线性稳压电源来实现电源的供给和转换。线性稳压电源有线路结构简单，便于理解和维修、电源稳定度高、输出纹波电压较小、瞬态响应速度较快、无高频开关噪声、成本低和工作可靠性较高等优点，但它难以得到广泛使用，原因是它体积大，不便于微小型化，转换效率低，以及输入电压动态范围小，线性调整率低等缺点，所以线性稳压电源难以推广使用。相反，开关电源具有更高的转换效率，因此，开关电源得到了更广泛的应用。随着科技的发展，我们的电子技术也在紧跟步伐，迅速的发展，因为技术上的提高，所以这些设备的体积就在不断的缩小。因此，一台电子设备，能否小型化，成为科研人员设计的关键。所以，开关电源的小型化、微型化就成为技术研究人员探讨的重中之重，人们所设计的开关电源也在不断的向这些方面发展。
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