降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作实验报告

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一、 实验目的

1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点；

2). 掌握降压型（BUCK）DC-DC电路的结构和工作原理； 3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用；

4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。 二、课题任务

1）设计参数要求：

① DC-DC主电路输入电压VI=12V； ② 输出电压: VO=5V； ③ 输出电流：IO=1A；

④ 输出电压纹波峰-峰值 Vpp≤50mV，即纹波≤1%； ⑤ 额定输出功率PO=5W。 2）PWM驱动信号：

① PWM驱动信号频率fS=20kHz； ② PWM驱动信号占空比可调； 3）驱动电路：

驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。 5）撰写完整的实习报告。 三、实验原理

本课题只做了控制电路与驱动电路的设计，最后实验只要测得输出波形为频率20kHz，占空比范围在30%-70%的方波即可。如下图即为电路原理图。

图1 电路原理图

本设计选择555定时器来设计控制电路。 555定时器引脚图如图2所示。

图2 555定时器引脚图

驱动电路为控制电路与MOSFET之间提供电气隔离，一般可以采用光隔离或者磁隔离。本设计采用光隔离的方法，具体设计如下：先加一级光耦隔离，再加一级推挽电路进行放大从而把输出的控制信号放大。占空比计算如下：

T T11R1RpR2C1,1.43 1R1Rp1C1, 1.431R2Rp2C1. 1.43 T2DT1. T表1 元器件清单 四、元器件清单

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

品名 BJT三极管 BJT三极管 二极管 电阻 电阻 电阻 电阻 滑动变阻器 555定时器 电容 电容 电容 电容 电力MOSFET 电感 焊锡 直流稳压源 数字示波器 接插件 焊接版 排针 规格/型号 2N3904(NPN) 2N9015(PNP) 无 RJ265/0.25W RJ735/0.25W RJ100/0.25W RJ5/0.25W RJ900/0.25W 555 37nF 10nF 20μF 520μF 2N6782 73μH 无特定要求 无特定要求 无特定要求 2P 10cm*5cm 无 数量 2 2 9 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 若干 1 1 3 1 若干 备注 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 五、实验步骤

（1）检查实验设备是否齐全，包括直流稳压电源，数字信号发生器，双踪示波器，万用表以及相应的电源线，输出线等，领取镊子，剪刀，芯片，电烙铁等材料。

（2）根据实验原理图和仿真开始焊接板子

输出与接地之间焊接一个10KΩ的电阻。如下图所示。

图12 电路板实物图

（3）搭接电路完毕，检查电路搭接是否正确，检查完毕后，接通示波器，信号发生器，直流稳压电源，开始调试。

图13 占空比最小为10%的波形图

图14 占空比最大为73%的波形图

（5）实验中遇到的问题

1、焊接的时候直接把元器件焊在板子上，后来走线不方便，只能在背面走线。

2、有些焊点有虚焊的问题，而且焊点的焊锡形状不规则。 3、调试电路的时候，仪器设备的使用还不熟练。 六、实验数据及分析

分析实验现象和数据可知，实验结果还有一些偏差，频率达不到20kHz，占空比可调范围过大，电压幅值不稳定逐渐下降。