DC-DC电源基础知识.ppt

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1、DC-DC电源基础知识目录1、DC-DC电源分类及工作原理2、DC-DC电源典型电路分析3、PWM控制原理4、关键器件选择5、DC-DC电源PCB布局DC-DC电源是一类直流转换为直流的电源。应用：数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面雷达、消防、设备和医疗器械教学设备等诸多领域。优点：功耗小、效率高、体积小、重量轻、可靠性高、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。DC-DC电源分类及工作原理DC-DC电源分类及工作原理3.3V-1.5V12V-3.3V3.3V-1.1VDC-DC电源可分

2、为三大类：•Buckconverter(降压型)•Boostconverter(升压型)•Buck-boostconverter(降压升压型)DC-DC电源分类及工作原理1.1Buckconverter（降压型）Vo=Vin*DD<1，Vo

3、充电和给负载供电。DC-DC电源分类及工作原理（2）开关断开当开关处于断开状态时，电感电流为当开关处于断开期间，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo）*Toff。存储在电感和电容里的能量释放出来给负载，通过续流二极管形成回路。DC-DC电源分类及工作原理DC-DC电源分类及工作原理当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，（Vi-Vo）*Ton=（Vo）*Toff，由于占空比D<1，所以Vi>Vo，实现降压功能。1.2Boostconverter（升压型)DC-DC电

4、源分类及工作原理升压变换器原理图Vo=Vin/(1-D)D<1，Vo>Vin升压电感滤波电容（1）开关连接当开关处于连接状态时，通过电感的电流为：当开关闭合时，输入电压加在电感上，此时电感由电压（Vi）励磁，电感增加的磁通为：（Vi）*Ton。DC-DC电源分类及工作原理（2）开关断开当开关处于断开状态时，通过电感的电流为：当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo-Vi）*Toff。当开关处于断开期间，存储在电感的能量释放到输出端，同时电源端的电压也加到

5、输出端，即为Vo=Vi+VLDC-DC电源分类及工作原理DC-DC电源分类及工作原理当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，（Vi）*Ton=（Vo-Vi）*Toff，由于占空比D<1，所以ViVin,当D>0.5DC-DC电源分类及工作原理升降压变换器原理图（1）开关连接当开关处于连接状态时，通过电感的电流为：更换当开关闭合时，此时电感由电压（Vi）励磁，电感增加

6、的磁通为：（Vi）*Ton。当开关处于连接期间，电源输出的能量存储在电感当中，同时已充电的电容给负载供电，负载电压极性与电源电压相反。DC-DC电源分类及工作原理（2）开关断开当开关处于断开状态时，通过电感的电流为：当开关断开时，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo）*Toff。当开关处于断开期间，存储在电感中的能量释放出来，传送给负载和电容，此时负载电压极性与电源极性相反。DC-DC电源分类及工作原理DC-DC电源分类及工作原理当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，增加的磁通等于减少的磁通，（Vi）*

7、Ton=（Vo）*Toff，根据Ton比Toff值不同，可能ViVo。典型电路分析非MOS开关管集成的RT8105TI公司TPS54627TI公司TPS54329SY8032E设计时常用的电源芯片G9661典型电路分析以电源芯片TPS54329为例芯片内部原理框图4.5V至18V输入,3A同步降压；输出电压范围：0.76V-7.0V；可调节软启动时间、过电流保护、低电压锁定保护、热关断保护；8管脚封装，底部中间有地；软启动控制软启动时间通过分压电阻获取反馈电压欠压锁定保护确保高侧F

8、ET良好导通典型电路分析芯片运用的原理图直流增益是由输出电压决定，所需的电感值将随着输出电压的增加而增加。对于等于或高于1.8V的输出电压，通过增加一个前馈电容（C4）与R1并联可将相位提高。PWM控制原理开关电源利用对输入电压进行脉冲调制可实现自动稳压。脉冲调制方式主要分为：PFM（PulseFrequencyModulation）：脉冲频率调制【特点：对于外围电路相同，在峰值效率以前，其效率远比PWM的高，且响应速度较快；但不易实现，通常被应用于DC