DC-DC电源设计(3)

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1、标准文案开关电源（电感型）的原理利用电感存储能量性质来进行电压变换1、降压变换电路 2012-7-1022:41:45上传下载附件 (17.98KB)在电感充电之后，开关切换电流会保持流动惯性，持续流动。开关电源分为：斩波方式和变换器方式斩波方式在输入输出端之间，几乎没有电气绝缘，所以不能用于采用商业电源的线性可调电源。多用于DC-DC转换器。通常用作单板稳压器。 真正的开关电源是变频方式构成的。 由于DC-DC变换器也使用了开关晶体管和变压器，因此，与开关电源具有类似的工作原理和功能。2、升压变换电路 电感进行充电之后，电感

2、上保持电流的流动惯性，形成升压电路。假设①里面的L1两端电压为V1 则，在第二个图里面Vout=V1+Vin 大全标准文案3、反压电路设计 电感充电，利用电感电流的惯性特性，实现电压反压的功能。4、实际开关电路的构成模型实际中，不能使用机械性的开关，那么怎样进行开关的运作呢？三极管呗。 那么怎么样来选择三极管呢？ 像这样的电路，可以使用各种各样的三极管。 双极性晶体管PNP、NPN两种都可以使用。 FET的话P-Channel 也可以使用。 大全标准文案不是说N-Channel不能使用、是使用很困难。 为什么呢？ 答 ： FE

3、T是通过源极栅极间电压 VGS来进行开关运作。 N-Channer 的话，为了使FET倒通，要加上栅极以上的电压。 这样的话，可以输出的电压变小。==========================================降压型DC-DC变压器设计1、我们认为输出功率和输入功率相等： 计算的最初原则之一：不考虑损失，进行设计(=效率100%)电源的效率为100%的话、 输入功率Pin和输出功率Pout相等。 实际上是不可能的 这只是电源设计的一种思想，毕竟电路的热量损失是不可以忽略的。 计算的设计原则之二：Iin=Io

4、ut断路式DC-DC变压器的话、输入电流 Iin和 输出电流 Iout相等。 大全标准文案 2、开关电源的占空比：Duty 从Pin=Pout、Iin=Iout把ON/OFF周期设为T根据VinXIinXTon=VoutXIoutXTDuty=Ton/T=Vout/Vin矩形波的ON和OFF的比例，称为Duty。 （例如）、T=100us 、 Vin=8V、 Vout=5V Duty=5 /8=0.625=62.5% Ton=62.5us となる。 可以通过Duty来确定输出电压的值。 用做功来解释能量的守恒 W=P*T Pi

5、n*Ton=Pout*T Pin=Vin*Iin；Pout=Vout*Iout Iin=Iout 所以有： Duty=Ton/T=Vout/Vin 3、关于开关电源的开关模式区分：大全标准文案 那么结合输入电压(Vin)的变化，怎样控制Duty呢？。 一般的方法有2种。 PWM：PulseWidthModulation ，脉冲宽度调制 ①周期T不变，控制Ton的方法 周期不变的话，也就是说振荡频率是一定的。 输入、输出电压的差变大的话，Ton变小。 这种情况下，就要要求开关三极管的运作速度。 这种方法称为 PWM控制。 PFM

6、： Pulse frequence Modulation ，脉冲频率调制 ②Ton不变，控制 Toff 的方法 Ton为一定的，使Toff发生变化，那么周期T也发生变化。 输出下降的话，控制脉冲出现的方法。 用简单的构造就可以实现。 因为振荡频率发生变化，出现的噪音也会影响很宽的范围。 为此、EMC的对策就很难。 这种振荡方式称为 PFM控制。 PFM在小功率运行的时候，Toff的时间相对较长，则自身 消耗的能量的要求更难以理想，所以较难达到。 大全标准文案4、关于电流的纹波容忍度：分开绘制三极管导通和二极管导通两种情况的电流

7、曲线 VL=Vin-Vout Di是一个经验值，一般为0.2~0.3可调整 例如：1A的电流，di为0.2~0.3，则最差情况为1A±0.15A  流过电感的电流为 IL=(VL/L)×t  根据VL=Vin–Vout  di={(Vin–Vout)/L}×Tondi：一般设定为输出电流的20～30%5、输出端的平滑电容设置 相对于电容，输出电流di平滑化相对于di电容两端产生波纹电压VrA.相对容量的波纹电压B.相对ESR波纹电压→关于两方面进行检讨那么，怎么来选择这个平滑滤波电容。所谓ESR(EquivalentSerie

8、sResistance) 大全标准文案 tanδ = 2∏/T*CR=ωCRR= tanδ/2 ∏fC V=Q/C的电压在电容中产生Q是为了与电流流入的面积相等、Vｒ(cap)={(T/2)×(di/2)/2}/C 根据欧姆的法则V=I×R  Vr(ESR)=di×ESR V