DC-DC電源設(shè)計(jì)(3)

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1、標(biāo)準(zhǔn)文案開關(guān)電源（電感型）的原理利用電感存儲(chǔ)能量性質(zhì)來進(jìn)行電壓變換1、降壓變換電路?2012-7-1022:41:45上傳下載附件?(17.98KB)在電感充電之后，開關(guān)切換電流會(huì)保持流動(dòng)慣性，持續(xù)流動(dòng)。開關(guān)電源分為：斬波方式和變換器方式斬波方式在輸入輸出端之間，幾乎沒有電氣絕緣，所以不能用于采用商業(yè)電源的線性可調(diào)電源。多用于DC-DC轉(zhuǎn)換器。通常用作單板穩(wěn)壓器。?真正的開關(guān)電源是變頻方式構(gòu)成的。?由于DC-DC變換器也使用了開關(guān)晶體管和變壓器，因此，與開關(guān)電源具有類似的工作原理和功能。2、升壓變換電路?電感進(jìn)行充電之后，電感

2、上保持電流的流動(dòng)慣性，形成升壓電路。假設(shè)①里面的L1兩端電壓為V1?則，在第二個(gè)圖里面Vout=V1+Vin?大全標(biāo)準(zhǔn)文案3、反壓電路設(shè)計(jì)?電感充電，利用電感電流的慣性特性，實(shí)現(xiàn)電壓反壓的功能。4、實(shí)際開關(guān)電路的構(gòu)成模型實(shí)際中，不能使用機(jī)械性的開關(guān)，那么怎樣進(jìn)行開關(guān)的運(yùn)作呢？三極管唄。?那么怎么樣來選擇三極管呢？?像這樣的電路，可以使用各種各樣的三極管。?雙極性晶體管PNP、NPN兩種都可以使用。?FET的話P-Channel?也可以使用。?大全標(biāo)準(zhǔn)文案不是說N-Channel不能使用、是使用很困難。?為什么呢？?答?：?FE

3、T是通過源極柵極間電壓?VGS來進(jìn)行開關(guān)運(yùn)作。?N-Channer?的話，為了使FET倒通，要加上柵極以上的電壓。?這樣的話，可以輸出的電壓變小。==========================================降壓型DC-DC變壓器設(shè)計(jì)1、我們認(rèn)為輸出功率和輸入功率相等：?計(jì)算的最初原則之一：不考慮損失，進(jìn)行設(shè)計(jì)(=效率100%)電源的效率為100%的話、?輸入功率Pin和輸出功率Pout相等。?實(shí)際上是不可能的?這只是電源設(shè)計(jì)的一種思想，畢竟電路的熱量損失是不可以忽略的。?計(jì)算的設(shè)計(jì)原則之二：Iin=Io

4、ut斷路式DC-DC變壓器的話、輸入電流?Iin和?輸出電流?Iout相等。?大全標(biāo)準(zhǔn)文案?2、開關(guān)電源的占空比：Duty?從Pin=Pout、Iin=Iout把ON/OFF周期設(shè)為T根據(jù)VinXIinXTon=VoutXIoutXTDuty=Ton/T=Vout/Vin矩形波的ON和OFF的比例，稱為Duty。?（例如）、T=100us?、?Vin=8V、?Vout=5V?Duty=5?/8=0.625=62.5%?Ton=62.5us?となる。?可以通過Duty來確定輸出電壓的值。?用做功來解釋能量的守恒?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、關(guān)于開關(guān)電源的開關(guān)模式區(qū)分：大全標(biāo)準(zhǔn)文案?那么結(jié)合輸入電壓(Vin)的變化，怎樣控制Duty呢？。?一般的方法有2種。?PWM：PulseWidthModulation?，脈沖寬度調(diào)制?①周期T不變，控制Ton的方法?周期不變的話，也就是說振蕩頻率是一定的。?輸入、輸出電壓的差變大的話，Ton變小。?這種情況下，就要要求開關(guān)三極管的運(yùn)作速度。?這種方法稱為?PWM控制。?PFM

6、：?Pulse?frequence?Modulation?，脈沖頻率調(diào)制?②Ton不變，控制?Toff?的方法?Ton為一定的，使Toff發(fā)生變化，那么周期T也發(fā)生變化。?輸出下降的話，控制脈沖出現(xiàn)的方法。?用簡單的構(gòu)造就可以實(shí)現(xiàn)。?因?yàn)檎袷庮l率發(fā)生變化，出現(xiàn)的噪音也會(huì)影響很寬的范圍。?為此、EMC的對(duì)策就很難。?這種振蕩方式稱為?PFM控制。?PFM在小功率運(yùn)行的時(shí)候，Toff的時(shí)間相對(duì)較長，則自身?消耗的能量的要求更難以理想，所以較難達(dá)到。?大全標(biāo)準(zhǔn)文案4、關(guān)于電流的紋波容忍度：分開繪制三極管導(dǎo)通和二極管導(dǎo)通兩種情況的電流

7、曲線?VL=Vin-Vout?Di是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，一般為0.2~0.3可調(diào)整?例如：1A的電流，di為0.2~0.3，則最差情況為1A±0.15A??流過電感的電流為?IL=(VL/L)×t??根據(jù)VL=Vin–Vout??di={(Vin–Vout)/L}×Tondi：一般設(shè)定為輸出電流的20～30%5、輸出端的平滑電容設(shè)置?相對(duì)于電容，輸出電流di平滑化相對(duì)于di電容兩端產(chǎn)生波紋電壓VrA.相對(duì)容量的波紋電壓B.相對(duì)ESR波紋電壓→關(guān)于兩方面進(jìn)行檢討那么，怎么來選擇這個(gè)平滑濾波電容。所謂ESR(EquivalentSerie

8、sResistance)?大全標(biāo)準(zhǔn)文案?tanδ?=?2∏/T*CR=ωCRR=?tanδ/2?∏fC?V=Q/C的電壓在電容中產(chǎn)生Q是為了與電流流入的面積相等、Vｒ(cap)={(T/2)×(di/2)/2}/C?根據(jù)歐姆的法則V=I×R??Vr(ESR)=di×ESR?V