开关电源实验指导书 - 图文(5)

式中：Ui——电感输出端电压（V）；

D?Ton/Ts——占空比； ； fs?1/Ts——开关频率（Hz）； I0——输出电流（A）

Ton,Toff?Ts?Ton——输入电压的高电平（导通）时间和低电平（截止）时间，k??I/2I0。

允许的纹波电流?I越小，即k越小，电感L越大，电流纹波越小，可以选择较小的滤波电容；反之，电感L较小，但电容较大。一般选取k=0.05-0.1。

2.调试步骤；

（1）调试前，需确保变压器T2没有接入电路板，若不是，应该将变压器从电路板上拆下，以方便后面电源及驱动波形的测试，直流稳压电源应并联连接。首先从实验箱打开控制电，然后直流稳压电源应并联连接接入电路从零调至24V。

（2）主电源输入端子X4接入24V电源，辅助电源输入端子X6接入±15V。其中±15V电源由开关电源提供，而24V电源由稳压稳流电源提供。上电后，检查辅助电源指示灯±15V（VD19为+15V输出指示，VD18为-15V输出指示），24V（VD26），+5V（VD25），+15V（VD24）是否点亮。需要注意的是：本实验电路主电路与控制电路是隔离的，即主电路输入的24V与控制电路的±15V不共地，VD25和VD24指示的+5V和+15V是由24V经稳压器件变换而来。若所有的电源指示灯指示点亮，则可以继续下面的步骤，否则需检查电源以确保电源部分正常工作。可使用示波器通过观测端子J25和J26观察各电源波形，注意端子旁的漏字说明。 （3）观察控制波形观测J27端子上OA，OB波形，此时需用到示波器两个探头，其中一个探头的地接到J27端子的GND2上，另一探头地悬空。因变压器T2没有接入，主电路没有输出电压，故SG3525的输出OA、OB的占空比达到最大，两个波形高电平之间的时间即为死区时间（见图4）。可通过调节RP4来调节死

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区时间的大小；

图4 SG3525的OA、OB口输出波形

（4）调节RP4，观察J27的CT脚波形变化，需用到示波器一个探头，探头的地接J27的GND2。如图5，CT波形为锯齿波，RP4的变动会使锯齿波的下降时间即死区时间发生变化。另外，调节RP3，会使CT波形的上升段时间发生变化，从而达到开关频率调节，并观测CT波形是否在80kHz上下可调；

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图5 锯齿波与输出波形（SG3525的5脚和4脚的波形）

（5）观察驱动波形观测J13端子的HIN、LIN波形，需用到示波器两个探头，探头的地接到J13的GND3上，且其波形与图4波形相同，只是逻辑关系上相反；

（6）观察主电路观测端子J28的G1、G2波形，因为这两个信号不共地，两个波形必须分两次用示波器来观测。对G1来说，示波器探头应该接G1和E1，对G2来说，示波器探头应该接G2和E2；

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（7）断电后，将绕制的变压器与滤波电感安装上，将负载选择J9短路块断开； （8）接入电源，观察输出电压指示灯VD14是否点亮，若点亮，则测量输出电压观测J23端子或者直接测量电源输出端子X5； （9）观察输出观测J23端子或者直接测量电源输出X5端子观测实验电路输出电压变化，通过调节RP2使输出电压稳定在48V；

（10）观测半桥电路上桥臂开关管V6源极和漏极波形，此时示波器探头接J28的24V和E1。观测半桥电路下桥臂开关管V7源极和漏极波形，此时示波器探头接J28的E1和E2波形；

（11）将负载选择J9短路块装上，分别观察控制波形观测J27端子OA、OB波形，驱动波形观测J13端子HIN、LIN波形，主电路观测J28端子G1E1、G2E2波形，此时示波器探头的接法同上；

（12）观测半桥电路上桥臂开关管V6源极和漏极波形，此时示波器探头接J28的24V和E1。观测半桥电路下桥臂开关管V7源极和漏极波形，此时示波器探头接J28的E1和E2波形；

（13）在实验结束时掉电顺序，先主电路断电，然后控制电路断电。

七．可借鉴的实验波形与结果

以下给出了隔离型DC-DC变换器在开关频率为4kHz，输出电压为48V时，并分别在空载、0.5A、满载时，电源各器件工作波形。 （1）空载情况下：

①SG3525输出驱动波形：

图 6 SG3525D的OA、OB输出

②开关管VDS波形：

图7 上桥臂 VDS波形图 图8 下桥臂VDS波形

③ 采样电阻波形：

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图 9 采样电阻电压波形

④主电路输出二极管VD15、VD16电压波形：

图10 VD15电压波形 图11 VD16电压波形

（2）0.5A负载情况下：

①SG3525输出驱动波形：

图12 SG3525D的OA、OB输出

②开关管VDS波形：

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