资源描述:
《TI杯电子设计竞赛A题论文-一个降压型直流开关稳压电源设计制作.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要开关稳压电源具有集成度高、外围电路简单、电源效率高等优点,在各种电子产品中得到广泛的应用。尤其是基于电池供电的便携式系统数量日益增长,开关稳压电源已经取代效率较低的线性稳压器,成为现代超大规模集成电路系统中不可或缺的部分。本文主要研究降压型直流开关稳压电源。本文首先介绍了降压型开关稳压电路的概念,并在此基础上设计几种方案,通过比较与分析采用了基于同步降压控制器LM5117PMHE,Mos管CSD18532KCS的Buck电路,并根据降压控制器和场效应管的特性进行了理论分析与计算。其次,本文利用TI在线仿真软件对理论
2、计算进行了仿真验证,仿真结果与理论计算一致。最后,本文介绍了测试方案与条件,并对测试结果进行了分析。关键词: 降压型直流开关稳压电源LM5117PMHECSD18532KCS17AbstractSwitchingpowersupplyhasmanyadvantagessuchashighintegration,simpleexternalcircuitandhighefficiencypowersupply.Ithasbeenwidelyusedinvariouselectronicproducts,especiall
3、ywiththegrowingnumberofportablesystems,whichbasedonbattery-powered,switchingpowersupplyhasbeenreplacedbylessefficientlinearregulatorsandbecominganindispensablepartofmodernVLSIsystems.Thispapermainlystudiesastep-downswitchingregulatorDCpowersupply.Thispaperintrod
4、ucestheconceptofthestepdownswitchingregulator circuit,andshowsseveralschemesonthisbasis.Analyzingandcomparingwitheachschemes,weuseabuckcircuitwhichbasedonsynchronousbuckcontrollerLM5117PMHEandMOSFETCSD18532KCS.AccordingtothecharacteristicofbuckcontrollerandMOSFE
5、T,wehaveseveralanalysesandcalculations.Secondly,weuseTI-onlinesimulationsoftwareandthesimulationresultsisconsistentwiththetheoreticalcalculation.Finally,thispaperdescribesthetestschemesandconditions,andthetestresultsareanalyzed.Keywords:Switchingpowersupply,LM51
6、17PMHE,CSD18532KCS17一、设计任务及说明1.1任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCSMOS场效应管为核心器件,设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。额定输入直流电压为UIN=16V时,额定输出直流电压为UO=5V,输出电流最大值为IOmax=3A。测试电路可参考图1。图1电源测试连接图(负载识别端口名称改为输出控制端口)2.要求(1)额定输入电压下,输出电压偏差:∆UO=5V-UO≤100mV;(2)额定输入电压下,最大输出电流:IO≥3A;(3)输出噪声纹波电压峰峰值:U
7、OPP≤50mV(UIN=16V,IO=IOmax);(4)IO从满载IOmax变到轻载0.2IOmax时,负载调整率:Si=UO轻载UO满载-1×100%≤5%(UIN=16V);(5)UIN变化到17.6V和13.6V,电压调整率:SV=maxUO17.6V-UO16V,UO16V-UO13.6VUO16V×100%≤0.5%(RL=UO(16V)IOmax)(6)效率η≥85%(UIN=16V,IO=IOmax);(7)具有过流保护功能,动作电流IOth=3.2±0.1A;(8)增加1个2端子端口,即输出控制端口
8、,端口可外接电阻R(1kΩ~10kΩ),参考图1。电源输出电压UO由下式确定UO=R1kΩ(V);(9)尽量减轻电源重量,使电源不含负载RL的重量≤0.2kg。17(10)设计报告二、方案论证2.1主电路的论证与选择2.1.1DC-DC主回路拓扑电路的论证与选择方案一:采用如图2-1所示的DC-DC拓扑电路,令其工作在Buck电路