1174|31

1万

帖子

0

资源

超级版主

开关电源兴趣小组:第01次任务

 

        开关电源学习小组第一期阅读任务:

        第一次活动,请各位阅读《开关电源设计(第3版)》第1章第1、2节,“引言,线性调整器——耗能型调整器”。这部分内容不多主要是讲线性调整器的缺点,为何需要开关电源。
  请注意:这本书中使用的三极管符号,与通常使用的符号不一致。通常发射极和集电极是45°角联接到基极的,但此书是直角联接到基极。这没有太大关系,只要读者心中有数即可。

 

       学习时间:7月31日-8月17日(由于第一次,所以预留了准备时间,也让大家调整下学习节奏)


  学习后思考题
  1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误?如果有错,错在哪里?
  2、某单片机需要接收串口信号,并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V,拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受?

 

       请大家在此跟帖,回复&讨论思考题后,视为本期打卡成功。谢绝单纯灌水、顶等帖子。
  

 


回复

739

帖子

3

资源

纯净的硅(初级)

本帖最后由 hujj 于 2020-8-1 15:37 编辑

1、没有看出图1的错误之处,要说缺陷的话就是误差放大器的输入端未标注正负符号;

    是滤波电容与下面的整流二极管错误,滤波电容的下端应该接地(即次级绕组的中心抽头),下面的整流二极管应该接滤波电容的另一头(即两个二极管应该连在一起构成全波整流);

2、由于7805是线性稳压器,要从24V降到5V使用,其压差则全部7805消耗掉,其效率将低于5/(24-5)=0.263。


回复

3161

帖子

1

资源

版主

本帖最后由 damiaa 于 2020-7-31 16:55 编辑

整流电路有问题吧?下方二极管中间加个电容了。那就没什么用了。说Cf是储能电路那肯定要接电源和地。

 

 

由于7805是线性稳压器,要从24V降到5V使用,其压差则全部7805消耗掉,其效率将低于5/24。

不能接受。如果负载稍微大点 7805估计很热。加散热片?也不好。热。

以前老办法一般这种会用7812稳定到12V然后加7805. 如果硬要用线性电源芯片的话。

现在好了。直接用个DCDC。一劳永益。


回复

2

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

1、图里应该是整流部分错了。两个二极管应该阴极相连,滤波电容应该并联在直流电压与地线上。
2、输出5V,输入24V,电流相同情况下效率5/24*100%=20.8%,压差太大,效率过低不能接受。

回复

29

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

1.半桥整流电路部分的电容有问题,这60Hz的不就旁通了噢;要是储能电容,不应该放着,电容一端应该要和共地接在一起;

2.7805是线性稳压器,要从24V降到5V使用,理论上压差都是7805扛,这样消耗的功率:P=I*(24-5);理论上,其效率η≤(5/24)*100=20.8%;


回复

390

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

1.图 1.1 中的储存电容 Cf 的画法不对,电容的两端电压都来自二极管整流后的负极,理想情况下两端的电压是一样的,没有压差电容没能起到储能的作用;

2.两方面的考虑,一是电压,24V 转换为5V,在7805 上损失了 19V 的电压,输出的效率只有 0.208,浪费能量且要考虑散热问题;二是电流,一般 7805 的最大输出电流只有 100mA,使用8位 8段数码管,每段平均电流以 3mA 计算,总共需要电流 8*8*3 = 192mA,不考虑单片机消耗的情况下数码管的电流需求已远大于 7805 能够提供的电流,方案设计有问题

个人签名君应有语,渺万里层云,千山暮雪,知向谁边?

回复

3001

帖子

260

资源

五彩晶圆(高级)

1、图1Cr电容放置在2个二极管阴极不合适,2个二极管阴极相接构成全波整流,电容放置在二极管阴极和地之间做储能元件。

2、输入24V,输出5V,线性7805效率约5/24。7段数码管差不多需要10mA电流就能保证显示效果。8个数码管加单片机系统差不多需要80mA。该方案不能接受,7805前后端压差太大,7805自身损耗约28W,压根扛不住。


回复

1万

帖子

15

资源

版主

1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误?如果有错,错在哪里?

答:没有看到有错误,两个二极管之间的电容是隔直通交,让交流快点通过。
  2、某单片机需要接收串口信号,并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V,拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受?

答:7805的效率我想应30%左右,这个方案我可以接爱,因为单片机100MA+20MA*8才260MA,而7805可以到1000MA。我可以接受

个人签名http://shop34182318.taobao.com/
https://shop436095304.taobao.com/?spm=a230r.7195193.1997079397.37.69fe60dfT705yr

回复

1万

帖子

15

资源

版主

对反译老外的书提点意见,比如这本书完全不顾国人的接受能力,某一段说具有较低的RFI干扰。我知道RFI是个球?另外,什么BUCK。BOOST,在外国也许很容易理解。到国内硬把这个名词引用过来。其意思根本就没有说明白。就象中国的古诗,好多译成英文都是意译的。我看过一首,什么诗我忘了。反正,差老大了。我觉得BUCK和BOOST也一样。

点评

这个事情,不大好办。 Buck是人名(准确地说,是姓),1938年诺贝尔文学奖获得者赛珍珠(Pearl S. Buck)就姓Buck。 以姓命名某定律、定理、现像、机器、电路……在西方盛行。我们初中学物理,学到的  详情 回复 发表于 2020-8-3 09:43
个人签名http://shop34182318.taobao.com/
https://shop436095304.taobao.com/?spm=a230r.7195193.1997079397.37.69fe60dfT705yr

回复

6

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

1. 电容一段未下地,其失去了滤波的作用。

2. 用输入与输出压差过大,效率仅20%左右,和低能耗的设计原则有冲突.

有朋友提到7805的电流问题,其实题上并未说明7805的封装,不同封装有不同的电流驱动能力,个人认为这里不用深究.


回复

1万

帖子

0

资源

超级版主

ddllxxrr 发表于 2020-8-2 18:15 对反译老外的书提点意见,比如这本书完全不顾国人的接受能力,某一段说具有较低的RFI干扰。我知道RFI是个球 ...

这个事情,不大好办。

Buck是人名(准确地说,是姓),1938年诺贝尔文学奖获得者赛珍珠(Pearl S. Buck)就姓Buck。

以姓命名某定律、定理、现像、机器、电路……在西方盛行。我们初中学物理,学到的第一条定律就是阿基米德定律。当然,称为流体浮力定律可能更容易理解。后来还有开普勒定律、牛顿定律、欧姆定律……望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿望远镜、格里高利望远镜、卡塞格林望远镜、施密特望远镜……


回复

1321

帖子

2

资源

纯净的硅(高级)

一、电容是储能元件,电路是可以工作的,但是这样电流的上下半周工作的状态不一致,我觉得电路的波动会比较大

二、这个方案主要看直流电源的类型是什么了,如果是从变压器通过整流变过的24V直流,因为24V是脉动直流,也是电压的有效值,24*1.414=34V的峰值。看上去很高但是波形是接近正弦的。总体的能量是平均的。使用LM7805是没有问题的。这种方法我的电路中是使用的是17V的变压器。电路工作芯片没有加入散热片。如果是直流电源出来的24V直流LM7805就有点效率低了,电源效率只有20%有点低了


回复

8

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

我觉得该电路没错,电容cr的存在可能是考虑了整流之后可能会存在直流分量,电容的一个最基本的特性就是通交隔直嘛,

第2个,单片机的工作电压为5v,可以将24v的电压通过7805降到所需要的值,但这过程的发热量可能较大,它的效率为p=5/24;


回复

98

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

本帖最后由 LuJianchang 于 2020-8-3 17:24 编辑

1、《开关电源设计(第3版)》图1.1是否有错误?如果有错,错在哪里?

Cf应该取有极性电容,负极应该接到参考地。

2、某单片机需要接收串口信号,并根据串口信号将数据用8位数码管显示出来。电源电压为24V,拟用一片7805线性稳压器为单片机和8位数码管供电。请估算7805效率。你认为这个方案是否能够接受?

假如7805的输入输出电流均为0.5A,则7805的效率为η=Po/Pi=(5V*0.5A)/(24V*0.5A)*100%=20.8%,7805所产生的功耗为:Pd=Pi-Po=12W-2.5W=9.5W,而7805(TO-220 )最大允许的功耗为15W。如果7805在输出电流为0.5A以下,且有良好的散热,电路可以正常工作,但从我个人的设计角度来说,这么大的功耗是不允许的。


回复

4

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

本帖最后由 可欣 于 2020-8-5 08:07 编辑

1>图1.1(a)中整流后的直流中含有较大的交流分量,需要容值较大的电容来滤除交流分量(容抗Rc = 1/2πfc,此处f很小,忽略其感抗因素),一般电解电容(价格,容值)居多,图中未标明正负极,而且接法也有问题,电容一端接二极管阴极,另一端接地。图1.1(b)中Vdc含有纹波,经过晶体管后的Vo纹波消失了!!很难做到没有纹波,推测应是Vo的波峰电压与Vdc的波谷电压差大于或等于2.5V

2>数码管1段10ma电流算,8位就是560ma(7段),加上单片机以及串口电路电流暂且为600ma,7805最大能够提供1.5A的电流,P(总)=24*0.6=14.4W,有用功率P1=5*0.6=3W,无用功率P2=14.4-3=11.4W,P2都消耗在了7805上面,产生很大热量,散热是一个大问题,7805内部有过热保护,散热不好电路无法正常工作,效率大概η=3/14.4=20.8%,此系统功耗太大,设计电路时就应该综合考虑好系统功耗问题,不可取


回复

4

帖子

0

资源

宇宙尘埃

输出与输入电压较大时,使用7805带负载时,芯片发热严重,它是线性稳压棋,不适合

回复

81

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

加油

回复

21

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

本帖最后由 1nnocent 于 2020-8-6 10:56 编辑

1、整流部分有错,两个二极管阴极通过储能电容Cr连接,无法构成完整回路,电路无法正常工作;正确接法应将电容的负极接至变压器副边的中点(接地)两个二极管阴极一起接至Cr正极后接入三极管。

2、每位数码管最大工作电流大概20mA,8位数码管,则 Io=160mA。输入电压 Uin=24V,使用7805驱动 Uo=5V,则功耗P=(Uin-Uo)*Io=(24-5)0.16=3.04W。效率n=5/24=0.208。 7805的功耗最好不要超过10W,此应用功耗大概为3W,散热合理地话可以接受。


回复

20

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

    1、《开关电源设计(第3版)》图1.1有错误,两个整流二极管负极应该相连,并接于Vdc正端。滤波电容Cr的下脚应该接于Vdc负端(接地)。
      2、7805线性稳压器效率 = Po / Pin * 100% = (5 * I)/(24 * I)* 100% = 20.8%


回复

5

帖子

0

资源

一粒金砂(初级)

回复


回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

关闭
站长推荐上一条 1/7 下一条

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 安防电子 汽车电子 手机便携 工业控制 家用电子 医疗电子 测试测量 网络通信 物联网

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
快速回复 返回顶部 返回列表