技师职称论文(葛中海)

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1、8广东省工人技师职称（务）申请评审论文论文题目：便携式VCD/CDDC-DC变换器原理剖析DC-DCConverterinPortableVCD/CDPlayer姓名：葛中海单位：中山市高级技工学校原技术工种名称：电子技术申报时间：2009年5月16日星期六广东省劳动和社会保障厅制88论文题目：便携式VCD/CDDC-DC变换器原理剖析作者：葛中海摘要：本文讨论了低压DC-DC变换器，升、降压变换器的模型及实例电路，提出优化参数设计的方法关键词：DC-DC变换器降压变换器升压变换器占空比近两年来VCD向小型化，轻量化、超薄型迅猛发展，于是便携式VCD&MP3&CD三合一产品

2、如雨后春笋应运而生，特别是珠江三角洲地区，生产此类产品的企业有几十家之多。不管它采用哪一家的方案，唯独其电源变换部分几乎一样，部分进口便携式CD机也采用此电路，所以它有相当的通用性。大家知道所谓便携式产品，一方面可以用电池（干电池或充电电池）工作，另一方面，因为它具有外接电源接口，可以连接外部电源适配器。于是，对机器而言无论电源（电池或适配器）电压高或是低，系统都应该能正常工作，这就是为什么便携式VCD/CD必须有DC-DC变换电路的原因所在。便携式VCD/CD内部有两套DC-DC变换电路：一套供给伺服系统的驱动部分，这部分变换的电压不要求很稳定，但要求伺服尽可能省电；另一

3、套供给除伺服系统以外其它集成电路使用，这部分的电压有控制电路稳压，所以要求电压一定要稳定。一、降压型DC-DC变换器1．降压型DC-DC变换器模型为了便于讲解第一套的DC-DC变换电路，先介绍一下降压型DC-DC变换器的等效模型，如图（1）所示。图（1）降压型DC-DC变换器等效模型开关S导通时加在电感两端的电压为，这期间电感由电压励磁、电感存储能量，磁通量增加量为：…………………（1）开关S断开时，由于电感电流连续，二极管为导通状态。输出电压与开关导通时方向相反加到电感上，这期间电感消磁、电感释放能量，磁通量减少量为：88………………（2）稳态时，电感磁通量增加量与减少量

4、相等，即，联立（1）、（2）式可得：，其中是占空比，显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会小于或等于输入的电压，所以称之为降压型变换器。2．降压型DC-DC变换器的实例降压型DC-DC变换器实例电路如图（2）所示。降压型DC-DC变换器没有稳压控制，其中Servo-PWM是电源管理集成电路的驱动输出，它的脉冲宽度由主轴、滑动、寻迹、聚焦四组输出电压控制，哪一组输出电压高(表示负载重)就取样该组电压，与内部基准电压比较、控制输出PWM脉冲。Vcc接电池正极（外接电源适配器经1N4001也连接该网络）。当Servo-PWM=0时S8550饱和导通，肖特基二极管D1反偏

5、截止，电感励磁、储能；当Servo-PWM=1时VT1截止，肖特基二极管VD正偏导通，电感续流释放能量，Servo-Vcc输入到电源管理集成电路内部，供电给四组（主轴、滑动、寻迹、聚焦）H桥形驱动电路。PWM周期一般在60KHz～120KHz，大小可由电源管理集成电路的第⑨脚外接不同电容而改变，比如接330PF大约95KHz。二、升压型DC-DC变换器1．升压型DC-DC变换器模型为了讲述升压型DC-DC变换电路，先简单介绍一下升压DC-DC变换器的等效模型，如图3所示。图（3）升压型DC-DC变换器模型88开关S导通时，输入电压加Vi在电感上，这期间电感由输入电压Vi励磁

6、、电感存储能量，磁通量增加量为：…………………………（3）开关S断开时，由于电感电流连续，二极管转为导通状态。输出电压与开关导通时方向相反加到电感上，这期间电感L消磁、电感释放能量，磁通量减少量为：………………（4）稳态时，电感中磁通量增加量与磁通量减少量相等，即，因此代入上述（3）、（3）式可得：其中是占空比，显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会大于或等于输入的电压，因此它属于升压型变换器。2．升压型DC-DC变换器实例升压型DC-DC变换器实例电路如图（4）所示。升压型DC-DC变换器有稳压控制，变换后的电压值为3.0V。图（4）升压型DC-DC变换器实例在

7、这个DC-DC变换器电路中，变压器T是电能转换的核心器件。图（4）显示变压器1、3脚是同名端，2、4也是同名端，2、3脚通过PCB板铜箔连接。实际设计时变压器T初级绕组的电感量约100～120uH。3．工作原理正常工作时PWM输出脉冲信号，经R1加到VT1基极（电容C2并联于R1，是加速电容）。PWM和VT1集电极波形如图（5）。①．当PWM=1时VT1饱和导通，变压器T的2、3脚相当于接地；参照前面的分析可知变压器T初级励磁、蓄能，根据同名端可知变压器T的初级极性上正下负，次级极性上负下正，其各脚电压梯度如下表（