机械电子工程毕业实习报告.docx
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机械电子工程毕业实习报告
机械电子工程毕业实习报告
机械电子工程专业
生产实习报告
学院：
华南理工网络继续教育学院
班级：
2014春机械电子
姓名：
李实槟
学号：
201405043963005
一、单位简介
康舒电子（东莞）有限公司为台商独资企业，世界三大电源制造商之一。
1994年6月在大陆东莞（塘厦镇）设立生产及研发基地，台湾金宝集团关系企业。
公司主要生产各类信息及通信设备产品，产品系列完整，质量具有国际领先水平，符合各项国际标准的要求。
公司以精益求精的设计、优良完美的质量及快速供货系统来满足客户需求，因而成为计算机及信息界的最佳合作伙伴，主要客户包括世界百强知名公司。
公司发展前景远大，在同行中极具竞争力。
为配合蓬勃发展的全球业务，占地280亩的新厂房于1999年3月份正式的投产，公司于2000年1月和2001年12月分别通过了ISO-14001国际环保认证及ISO9001&TL9000认证。
公司现有员工7000多人，其中电子、机械等各类专业人才1000余人。
庞大的研究开发队伍将根据公司发展战略目标，开发出以供应器为主的多元化产品，以适应世界经济的发展趋势。
公司拥有世界先进的制造设各和生产线测试设备及严谨的质量制度，年产1500万台各种电源供应器，质量与竞争能力具有国际一流水平。
公司秉承以人为本的人性化风格，为员工提供完善的薪资福利及教育训练规划，共同实现公司之远景目标。
二、实习目的
毕业实习时理论与实践相结合的重要方式，是提高学生政治思想水平，业务水平和提高动手能力的重要环节，对培养坚持四项基本原则，有理想，有道德，有文化，有纪律的德才兼备的技能性，应用性人才有着十分重要的意义。
学生通过实习走向社会，接触实物，了解国情，民情，增进群众观念，劳动观念和参与经济建设的自觉性，事业心，责任感；通过深入企业，了解工作状况，可以加深理解并巩固所学专业知识，进一步提高认识问题，分析问题，解决问题的能力，为今后走向社会，服务社会做好思想准备和业务准备。
而且毕业实习可以使毕业论文或实习调查报告写作有更充分，更现实的依据。
三、实习内容
在工厂实习的期间我们见识了很多的电源，其中有工控电源开关电源
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。
∙品牌：
沃尔
∙类型：
AC/DC电源
∙型号：
P130T050A
∙调制方式：
脉冲宽度调制（PWM）式
∙晶体管连接方式：
半桥式
∙输入电压：
176-264V
∙输出功率：
130W
∙输出电压：
5/24/5V
主要特点
1、功耗小，效率高。
在开关电源电路中，晶体管V在激励信号的激励下，它交替地工作在导通-截止和截止-导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz左右，在一些技术先进的国家，可以做到几百或者近1000kHz.这使得开关晶体管V的功耗很小，电源的效率可以大幅度地提高，其效率可达到80%.
2、体积小，重量轻。
从开关电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。
由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了较大的散热片。
由于这两方面原因，所以开关电源的体积小，重量轻。
3、稳压范围宽。
从开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。
这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。
所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。
此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。
开关电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关电源。
4.滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。
开关电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍；即使采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500倍。
在相同的纹波输出电压下，采用开关电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500~1/1000.电路形式灵活多样，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关电源。
开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。
开关电源1、主电路 冲击电流限幅：
限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器：
其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
整流与滤波：
将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
逆变：
将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。
输出整流与滤波：
根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
2、控制电路
一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。
3、检测电路
提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
4、辅助电源
实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。
电路原理
开关电源是利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
[1]
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。
通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。
最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。
也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。
他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。
开关电源有两种主要的工作方式：
正激式变换和升压式变换。
尽管它们各部分的布置差别很小，但是工作过程相差很大，在特定的应用场合下各有优点。
电路原理
开关电源布局 所谓开关电源，顾名思义，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、（开关管）控制极（可控硅）上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。
振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。
待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。
这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。
那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V--0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。
那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。
它激式
则完全依赖于外部维持振荡，在实际应用中它激式应用比较广泛。
根据激励信号结构分类;可分为脉冲调宽和脉冲调幅两种，脉冲调宽是控制信号的宽度，也就是频率，脉冲调幅控制信号的幅度，两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一范围内，达到稳定电压的效果。
变压器的绕组一般可以分成三种类型，一组是参与振荡的初级绕组，一组是维持振荡的反馈绕组，还有一组是负载绕组。
比如在家用电器中使用的上海正艺科技生产的开关电源，将220V的交流电经过桥式整流，变换成300V左右的直流电，滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡，反馈绕组反馈到基极维持电路振荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。
负载绕组在提供电能的同时，也肩负起稳定电压的能力，其原理是在电压输出电路接一个电压取样装置，监测输出电压的变化情况，及时反馈给振荡电路调整振荡频率，从而达到稳定电压的目的，为了避免电路的干扰，反馈回振荡电路的电压会用光电耦合器隔离。
反转式串联开关电源
反转式串联开关电源与一般串联式开关电源的区别是，这种反转式串联开关电源输出的电压是负电压，正好与一般串联式开关电源输出的正电压极性相反;并且由于储能电感L只在开关K关断时才向负载输出电流，因此，在相同条件下，反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源输出的电流小一倍。
产品发展方向
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了开关电源的发展前进，每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
另外，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。
SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。
技术发展动向
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。
由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn?
Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。
SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。
开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。
对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N+1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。
针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。
电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。
要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。
开关电源的发展和趋势
1955年美国罗耶（GH.Roger）发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（JenSen）发明了自激式推挽双变压器，1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。
到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了25千赫的开关电源。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。
要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。
然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。
这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。
其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。
不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。
这种开关方式称为谐振式开关。
目前对这种开关电源的研究很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。
当前，世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。
工作模式
顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式：
频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。
前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。
另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：
直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。
同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式，大体上可分为：
串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。
其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还可以进一步分成：
推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：
正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。
提高待机效率的方法
切断启动电阻
对于反激式电源，启动后控制芯片由辅助绕组供电，启动电阻上压降为300V左右。
设启动电阻取值为47kΩ，消耗功率将近2W。
要改善待机效率，必须在启动后将该电阻通道切断。
TOPSWITCH，ICE2DS02G内部设有专门的启动电路，可在启动后关闭该电阻。
若控制器没有专门启动电路，也可在启动电阻串接电容，其启动后的损耗可逐渐下降至零。
缺点是电源不能自重启，只有断开输入电压，使电容放电后才能再次启动电路。
[4]
降低时钟频率
开关电源 时钟频率可平滑下降或突降。
平滑下降就是当反馈量超过某一阈值，通过特定模块，实现时钟频率的线性下降。
切换工作模式
1．QR→PWM对于工作在高频工作模式的开关电源，在待机时切换至低频工作模式可减小待机损耗。
例如，对于准谐振式开关电源（工作频率为几百kHz到几MHz），可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式PWM（几十kHz）。
IRIS40xx芯片就是通过QR与PWM切换来提高待机效率的。
当电源处于轻载和待机时候，辅助绕组电压较小，Q1关断，谐振信号不能传输至FB端，FB电压小于芯片内部的一个门限电压，不能触发准谐振模式，电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。
2．PWM→PFM
对于额定功率时工作在PWM模式的开关电源，也可以通过切换至PFM模式提高待机效率，即固定开通时间，调节关断时间，负载越低，关断时间越长，工作频率也越低。
将待机信号加在其PW/引脚上，在额定负载条件下，该引脚为高电平，电路工作在PWM模式，当负载低于某个阈值时，该引脚被拉为低电平，电路工作在PFM模式。
实现PWM和PFM的切换，也就提高了轻载和待机状态时的电源效率。
通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率，提高待机效率，可保持控制器一直在运作，在整个负载范围中，输出都能被妥善的调节。
即使负载从零激增至满负载的情况下，能够快速反应，反之亦然。
输出电压降和过冲值都保持在允许范围内。
可控脉冲模式（BurstMode）
可控脉冲模式，也可称为跳周期控制模式（SkipCycleMode）是指当处于轻载或待机条件时，由周期比PWM控制器时钟周期大的信号控制电路某一环节，使得PWM的输出脉冲周期性的有效或失效，这样即可实现恒定频率下通过减小开关次数，增大占空比来提高轻载和待机的效率。
该信号可以加在反馈通道，PWM信号输出通道，PWM芯片的使能引脚（如LM2618，L6565）或者是芯片内部模块（如NCP1200，FSD200，L6565和TinySwitch系列芯片）。
输出计算
因开关电源工作效率高，一般可达到80%以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：
Is=KIf
式中：
Is—开关电源的额定输出电流;
If—用电设备的最大吸收电流;
K—裕量系数，一般取1.5～1.8;
接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。
如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。
保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。
四、实习心得体会
实习中，我感觉收获很多，学到了很多工厂的管理和操作经验，了解到目前国内的电源生产的基本概况，这次实习机会，让我与电源行业有了更多的接触。
在东莞康舒电子集团的实习，让我了解到目前电子制造业的基本情况，因为电子行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的操作，但是从观察一台电源的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。
通过这次在东莞康舒电子有限公司电源厂的实习加深了我们对机械电子制造专业在国名经济中所处的地位和作用的认识。
为以后毕业的未来有了更进一步的认识。
在东莞康舒电子集团的实习让我们了解到，这个工厂主要是加工电源产品，主要制造电源的开发制造，实际问题和解决问题的能力，提高了我们在工厂工作的个人素质，为我们以后踏上工作单位奠定了基础。
实习结束了，这次实习，我们真正到达了电子行业制造业的第一前线，了解了我国目前制造业的发展状况也初步了解了电子制造也的发展趋势。
在新的世纪里，科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中，而这一切都将大大拓宽电子行业的发展方向。
在当今随着科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。
前面我们看到的是电子机械行业其自身线上的发展。
然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。
现在的电子制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。
它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。
当然这一切还需要我们大家进一步的努力。
我们会好好努力学习，为以后的电子设计发展贡献自己的力量。
五、对实践内容改进的意见和建议。
四周的实习结束了，虽然很忙碌但却很充实。
与即将走完的大学生涯相比，这只是短暂的一瞬间。
然而，他它却对我的的学业甚或今后的工作都有着重大的意义。
这段时间里我所学到的知识有了一个从量到质的变化，以前不经意学到的东西，还有老师授于我们的知识，经过实习之后的思考形成了一个大体的框架。
虽不完备，但让人心神豁然。
对于大一、大二所浪费的时光，我很是后悔。
因为我为了弥补以前没有彻底掌握以至留到现在的知识漏洞，不得不牺牲一部分我所喜欢的专业课。
。
在这次实习期间，我学到了很多书本上所没有的知识，也对学习和生活有了一些新的认识。
总结如下：
1、要勤于思考。
只有把理论用于实践，才能彻底的掌握，才能实现学习的价值。
2、有细心耐心，只有一丝不苟的工作态度和不骄不燥的钻研精神，才能在所从事的工作中获得成功。
3、要团结、谦虚、“问道有先后，术业有专攻”。
每个人都有所长亦有所短，只有大家互相帮助，共同学习，才能取得更大的进步。
最后，衷心感谢老师给予我生活上无微不至的帮助和学习中的教诲。
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