boostDC-DC电路绘制(AD)
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
Boost电路是一种用于提高输入电压的DC-DC转换器电路。
它通过将输入电压放大到更高的输出电压,实现电压升压的功能。
Boost电路的基本结构包括一个开关、一个电感、一个二极管
和一个负载。
开关可以是晶体管或MOSFET,负载可以是电
容或电阻等。
工作原理如下:
1. 初始状态下,开关处于关闭状态,电感上没有电流流过。
2. 当开关打开时,电压源的正极连接到电感,并且电流开始通过电感增加。
此时,电感储存了能量。
3. 当开关关闭时,电感上的储存能量会引起电感两端电压的变化。
由于电感的特性,电压趋向于继续升高,电感两端的电压超过了输入电压。
4. 当电感两端的电压大于输入电压时,二极管导通,负载上出现了升高的输出电压。
此时,电感的储能已经传递给了负载。
5. 重复以上步骤,通过不断打开与关闭开关,将电感储存的能量传递给负载,从而实现电压升压。
Boost电路通过周期性地切换开关来调节输出电压。
开关的频
率越高,电路的稳定性和效率越高,但也会增加电路的复杂度。
DC-DC升压(BOOST)电路原理
DC-DC升压(BOOST)电路原理BOOST升压电路中:电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成;肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端!!在图2所示的实际电路中,带集成功率MOSFET的IC代替了机械开关,MOSFET的开、关由脉宽调制(PWM)电路控制。
输出电压始终由PWM占空比决定,占空比为50%时,输出电压为输入电压的两倍。
将电压提高一倍会使输入电流大小达到输出电流的两倍,对实际的有损耗电路,输入电流还要稍高。
电感值如何影响电感型升压转换器的性能?因为电感值影响输入和输出纹波电压和电流,所以电感的选择是感性电压转换器设计的关键。
等效串联电阻值低的电感,其功率转换效率最佳。
要对电感饱和电流额定值进行选择,使其大于电路的稳态电感电流峰值。
电感型升压转换器IC电路输出二极管选择的原则是什么?升压转换器要选快速肖特基整流二极管。
与普通二极管相比,肖特基二极管正向压降小,使其功耗低并且效率高。
肖特基二极管平均电流额定值应大于电路最大输出电压.怎样选择电感型升压转换器IC电路的输入电容?升压调节器的输入为三角形电压波形,因此要求输入电容必须减小输入纹波和噪声。
纹波的幅度与输入电容值的大小成反比,也就是说,电容容量越大,纹波越小。
如果转换器负载变化很小,并且输出电流小,使用小容量输入电容也很安全。
DC/DC变换器的典型电路结构
DC/DC变换器的典型电路结构最基本的斩波电路如图1所示,斩波器负载为R。
当开关S合上时,UOUT=UR=UIN,并持t1时间。
当开关切断时UOUT=UR=0,并持续莎2时间,T=t1+t2为斩波器的工作周期,斩波器的输出波形如图1(b)所示。
定义斩波器的占空比D=t1/T,t1,为斩波器导通时间,T为通断周期。
通常斩波器的工作方式有两种:一是脉宽调制工作方式,即维持t1不变,改变T;二是脉频调制工作方式,即维持T不变,改变t1。
当占空比D从0变到1时,输出电压的平均值从零变到UIN,其等效电阻也随着D而变化。
图1 降压斩波电路原理 在高频稳压开关电源的设计中,普遍采用的是脉宽调制方式。
因为频率调制方式容易产生谐波干扰,而且其滤波器设计也比较困难。
(1)降压式(Buck)DC/DC变换器 如图1所示的直流变换器在使用时的输出纹波较大,为降低输出纹波,可在输出端接入电感L、电容C,如图2所示。
图中的VD1为续流二极管。
降压(Buck)式变换器的输出电压平均值UOUT总是小于输入电压UIN。
电路中通过电感的电流(iL)是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。
图2 降压式(Buck)变换器 当电路工作频率较高时,若电感和电容量足够大并为理想元件,则电路进入稳态后,可以认为输出电压为常数。
当晶体管VT1导通时,电感中的电流呈线性上升,因而有 式中,ton为晶体管导通时间;iOUT(max)为输出电流的最大值;iOUT(min)为输出电流的最小值;Δion为晶体管导通时间内的输出电流变量。
当晶体管截止时,电感中的电流不能突变,电感上的感应电动势使二极管导通,这时 式中,toff为晶体管截止时间;Δioff为晶体管截止时间内的输出电流变量。
在稳态时 式中,Δi为输出电流变量。
因为电感滤波保持了直流分量,消除了谐波分量,故输出电流平均值为 式中,R为负载电阻。
(2)升压式(Boost)DC/DC变换器 图3为升压式DC/DC变换器,它由功率晶体管VT1、储能电感L、二极管VD1及滤波电容C组成。
boost电路输入输出电压与占空比关系及推导过程
boost电路输入输出电压与占空比关系及推导过程文章标题:深度解析boost电路输入输出电压与占空比关系及推导过程一、引言在电子学中,boost电路是一种常见的直流-直流(DC-DC)转换器,其在各类电子设备、电源系统中都有广泛的应用。
boost电路的核心是通过一个开关器件(通常是MOSFET)来控制输入电压与输出电压之间的转换关系,其工作原理涉及到占空比的控制,而占空比又与输入输出电压之间的关系密切相关。
本文将针对boost电路中输入输出电压与占空比之间的关系展开深入讨论,并推导出相应的数学表达式。
二、boost电路基本原理boost电路是一种升压变换器,其基本结构如图1所示,包括输入电压Vin、开关器件(例如MOSFET)、电感L和输出电压Vout。
在boost电路中,MOSFET的工作由控制信号(通常是由PWM控制)来控制,通过控制MOSFET的导通和关断时间,就可以实现从Vin到Vout的电压转换。
(图1-boost电路基本结构示意图)三、占空比与输入输出电压关系的推导在boost电路中,MOSFET的导通时间与关断时间决定了占空比的大小,假设boost电路的周期为T,其中MOSFET的导通时间为Ton,关断时间为Toff,则占空比D的定义如下:D = Ton / T根据电感电压平衡原理,可得以下关系式:Vin * Ton = Vout * Toff整理上述方程,可得:Vout/Vin = Ton / (Ton + Toff)将Ton和Toff用占空比D表示,则有:Vout/Vin = D / (1 - D)上述关系表明了输入输出电压与占空比之间的直接关系,它告诉我们,在boost电路中,通过控制占空比D,我们可以实现输出电压Vout对输入电压Vin的精确控制。
四、boost电路输入输出电压与占空比关系的深入理解从推导的关系式Vout/Vin = D / (1 - D) 可以看出,占空比D的变化会直接影响到输出电压Vout与输入电压Vin的关系。
dcdcboost电路原理及波形
dcdcboost电路原理及波形DC-DC Boost电路是一种升压转换电路,用于将低电压升高到较高电压的电路。
它由一个电感、一个开关管(如MOSFET)、一个二极管和一个输出滤波电容组成。
电路原理如下:1. 开关管控制:当输入低电压时,开关管被关闭,断开电路。
当输入高电压时,开关管被打开,使电流通过电感。
开关管的打开和关闭由控制电路控制,控制电路可以是一个开关频率稳定器,或者由PWM(脉宽调制)控制。
2. 电感:电感在电路中起到储能的作用。
当开关管打开时,电感充电,存储电能。
当开关管关闭时,电感释放电能,使电流通过二极管供应给输出负载。
由于电感具有储能特性,它可以使输出电压高于输入电压。
3. 二极管:二极管通过将电荷从电感释放到输出负载,防止电流倒流。
4. 输出滤波电容:用于平滑输出电压,减小电压波动。
在DC-DC Boost电路中,输入低电压通过开关管和电感的储能转化为输出高电压。
输出电压的大小取决于开关管的开启时间和关闭时间,以及电感和负载电流等参数。
波形示意图如下:1. 输入电压波形:输入电压可以是脉冲波形、方波波形或其他周期性波形。
2. 开关管波形:开关管波形为脉冲信号,当输入低电压时,开关管关闭;当输入高电压时,开关管打开。
3. 电感电流波形:电感电流为脉冲信号。
当开关管打开时,电感充电;当开关管关闭时,电感释放电能,电流通过二极管供应给输出负载。
4. 输出电压波形:输出电压为连续的直流信号,通过输出滤波电容平滑。
总结来说,DC-DC Boost电路通过开关管和电感实现电能的储存和传递,将输入低电压升高到较高电压,并通过输出滤波电容提供平稳的输出电压给负载。
主电路拓扑结构
在输入输出需要隔离, 或输出电压与输入电压相差很大时需要插入 变压器: 单级逆变器
内高频环逆变器: 采用内高频环节可以在内高频环节采用较高的工 作频率,从而减小变压器和滤波电感、电容的体积
AC/DC: 1)单 相或三相全桥
2)带PFC的高频整流电路 功率因数: V I cos 1 I s1 P PF av s s1 cos 1
S Vs I s Is
取决于:位移因数cos 1
I s1 和谐波含量 I s
二极管整流电路: 位移因数cos1接近1, 但输入电流中谐波分量很大
Is1 I s 较小
晶闸管相控整流: 除输入电流谐波较大外, 位移因数cos1 cos
加入 Boost 电路后,电源 us 不 管处于任何相位,只要开关导 通,交流电源就有电流流过在 电感 Ld 上进行储能,开关关断 后电源us 和电感Ld 中储存的能 量一起通过二极管向滤波电容 充电和负载提供负载电流。只 要控制好开关,可以使电源电 流 is 为正弦且与电源电压 us 同 相位,基本达到单位功率因数 的水平。
AC-DC-AC主电路拓扑结构: 根据电路工作象限的要求进行选择 1 不具有电能反馈能力,如果 负载为电动机会有电能反馈到 中间电容,使电容电压升高。 2 电阻耗能电路,当电容电压升 到一定值,使Vo导通,将反馈能 量消耗在Ro上 3 整流和逆变均为PWM控制的电 压型间接交流变流电路。能量可 双向流动。输入输出电流均为正 弦波,输入功率因数高,且可实 现电动机四象限运行。
· U L · U R
a)整流运行
c)无功补偿运行
PWM整流电路其交、直流侧电压,网侧电流和功率因数均可控, 因此其应用范围极为广阔,该技术可用于高功率因数整流器、静止 无功补偿器(SVC)、有源电力滤波器(APF)等领域。
一个稳定的buck/boostDC—DC转换器的环路设计
一个稳定的buck/boostDC—DC转换器的环路设计【摘要】本文设计了一款脉冲宽度调制的稳定的DC-DC转换器环路。
该转换器可以根据输入电压的变化设置四个MOS开关管的开关状态而工作在升压或降压模式而提高效率。
另外,芯片的稳定性也是设计的难点之一。
本文基于运算跨导放大器补偿网络实现反馈回路的频率补偿,使整个环路有合适的相位裕度,并分析bode图,最后用cadence软件针对具体的电路进行仿真,并给出仿真结果。
【关键词】DC-DC;环路稳定;buck;boost1.引言在DC-DC转换器的设计中,电路的稳定性是系统设计中的一个难点,它必须在整个输入电压范围内或者输入发生变化时保持输出稳定。
本文针对buck/boost型DC-DC转换器设计了一个频率补偿方案,可以为相应的电路设计提供参考。
除了可以在电路的设计上采用一些较为传统的方式提高稳定性外,比如提高误差放大器的增益和基准电压、基准电流的精度,还可以增加环路补偿电路,来保证电压反馈环路的稳定。
本文主要通过对环路的两个部分分析,通过稳定条件,给出bode图,最后在给定参考值下用cadence软件仿真。
在电源电压由2.7V至5.5V变化时,输出电压的纹波满足设计要求,电路的稳定性非常好。
2.环路设计一个完整的buck/boost型DC-DC转换器应该包括基准电压产生电路、斜坡信号产生电路、误差放大器、逻辑和驱动电路等重要模块。
除此之外,还会包括过温保护、欠压锁定和软起动等保护电路。
文章则是通过对上述结构的转换器简化,将非线性结构线性化,分析其稳定性,并进行频率补偿。
控制环路结构简化图如图1所示,先分析buck模式下的稳定性,即当S3闭合S4断开,而和在每个周期中交替导通时。
图1 简化结构图下面分两个部分对上述结构讨论。
2.1 控制到输出这部分采用脉冲宽度调制(PWM),保持频率(150KHZ)不变,调节占空比(D)从而调节开关管的导通时间,控制输出电压。
一种用于低压Boost型DC-DC转换器的启动电路
D e i n o o i u o t g t r u i c i sg f a l w np tv la e s a t p c r u t
f r t o tDC— 0 he Bo s DC o v r e c n e tr
CH EN 一i LAIX i— u n LIYu s a , Y Qin F札 j . nq a , —h n E a g. YUAN n Big
D - C 芯片 启 动 , 采 用 从 输 出端 取 电方 式 来 提 供 电源 让 芯片 正 常 工 作 , 的最 小 启 动 电压 可 达 1 5 CD 再 它 . V,
电 源 引脚 工 作 电流 极 小 . 电路 已在 UMC 0 6 m C 工 艺 线 上 投 片 验 证 , 试 结 果 表 明 芯 片 可 以在 此 . B D g 测 大 于 或 等 于1 5 . 输 入 电压 下 进 行 启 动 并 正 常 工 作 , 源 引 脚 静 态 电 流仅 为 1 肛 在 1 5 V的 电 8 A, . 7 V转 V的应
用条 件下, 电感 峰值 电 流达 2 A. 关 键 词 :升 压 型 D ~ C; 输 入 电压 ; 动 电路 CD 低 启 中图 分 类 号 : N4 2 T 3 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 0 12 0 ( 0 0 0 — 4 60 1 0 4 0 2 1 ) 30 7 - 5
( s a c ns .o e to c CAD , Xi a ni Re e r h I t fEl c r ni din U v.,Xia 7 00 ’n 1 71,Chi ) na
Ab t a t sr c : Thi p r p e e s a s a t p cr ut f r a l w la o tDC— s pa e r s nt t r u ic i o o vot ge Bo s DC o c nve t r Fis l re . r ty. t he
基于升降压电路的双向DC-DC变换电路
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*基于Buck-Booost电路的双向DC-DC变换电路目录1系统方案 (4)1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 (4)1.2 测控电路系统的论证与选择 (4)2 系统理论分析与计算 (4)2.1 双向Buck-BOOST主拓电路的分析 (4)2.2 电感电流连续工作原理和基本关系 (5)2.3 控制方法与参数计算 (6)3 电路与程序设计 (7)3.1 电路的设计 (7)3.1.1 系统总体框图 (7)3.1.2 给电池组充电Buck电路模块 (7)3.1.3 电池放电Boost升压模块 (8)3.1.4 测控模块电路原理图 (8)3.1.5 电源 (9)3.2 程序设计 (9)4 测试方案与测试结果 (15)4.1 测试方案 (15)4.2 测试条件与仪器 (15)4.3 测试结果及分析 (15)4.3.1 测试结果(数据) (15)4.3.2 测试分析与结论 (16)创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*摘要双向DC/DC变换器(Bi-directional DC-DC Converter,BDC)是一种可在双象限运行的直流变换器,能够实现能量的双向传输。
随着开关电源技术的不断发展,双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域,其作为DC/DC变换器的一种新的形式,势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。
由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本,所以具有重要研究价值。
既然题目要求是作用于可充电锂电池的双向的DC-DC变换器,肯定包括降压、升压、电压可调、恒流、等要求。
考虑到题目对效率的要求,我们选择降压Buck电路,升压Boost电路,并用反馈电路和运放电路来实现电压可调和恒流等要求,通过一系列的测试和实验几大量的计算,基本上能完成题目的大部分要求。
一种四相交错并联BoostDC/DC变换器的设计
关键词 :V R M; 变换 器;并联 ;交错 ;B o o s t
中 图分类号 :T N 4 0 2
文献标识码 :A
文章编号 :1 6 8 1 — 1 0 7 0( 2 0 1 3 )l 1 - 0 0 1 3 — 0 4
De s i gn a nd I m pl e me nt o f 4 - Ch a nne l s I n t e r l e a v e d Bo o s t DC/ DC Co nv e r t e r
LI J i a n g d a , He Yi n g , YA NG Bi ng , XI E We n q u n, YAN G Fa n g
( C h i n a E l e c t r o n i c s T e c h n o l o g y G r o u p C o r p o r a  ̄ o n No . 5 8 R e s e a r c h I n s t i t u t e , W u x i 2 1 4 0 3 5 , C h / n a )
e x t e n t , ma r k i ng i t e a s i e r t o f o m r t h e d e s i r e d v a r i e t y o f v o l t a g e s u p pl i e d o t t h e l o a d. I n t e l CP U re a wi d e l y us e d i n I T i n d us t r y ,i t s p o we r r e q u i r e me n t s be c o me mo r e s t r i ng e n t ,t h e ne e d t o p r o vi de a l o we r v ol t a g e ,h i gh e r
光伏电子线路分析与设计6.1 BOOST升压电路
一、教案头本次课标题:BOOST升压电路授课班级光伏上课时间2课时上课地点理工南104教学目标能力(技能)目标知识目标掌握BOOST升压电路工作原理分析掌握BOOST电路分析BOOST升压原理能力训练任务及案例将直流电能转换为另一种固定电压或电压可调的直流电能的电路称为直流斩波电路。
它利用电力开关器件周期性的开通与关断来改变输出电压的大小,因此也称为开关型DC/DC 变换电路或直流斩波电路。
直流斩波电路的用途非常广泛,包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因素校正,逆变器以及其他领域的交直流电源等。
【案例引导】测试电路如下图6.2所示,测量输入与输出关系。
驱动信号通道2:输入直流电压信号通道2:输出直流电压信号Ud20 VL130mHC11µFRL10kΩXFG1R21ΩD1Q1I Lu o+-(a)BOOST测试电路(b)输出波形图6.2 BOOST升压电路(multisim)调试电路,输出电压会随着函数信号发生器占空比的改变而改变。
占空比越大,输出电压越高,反之较小,但是输出电压高于输入电压。
接下来我们来分析下BOOST电路的工作原理【项目任务】构建BOOST升压电路,输入15V,输出50V。
【预习练习】1. 在光伏控制电路中,BOOST电路是用来提升直流电压。
2. BOOST升压电路中,输出电压、占空比及输出电压之间关系为:1doUUD=-。
【信息单】一、直流斩波电路的基本原理基本的直流变换电路原理如图6.3所示,T 为全控型开关管,R 为纯电阻性负载。
当开关T 在时间T on 开通时,电流流经负载电阻R ,R 两端就有电压;开关T 在时间T off 关断时,R 中电流为零,电压也就变为零。
直流变换电路的负载电压波形如图6.3(b)。
+-T onT offT sTu oTR(a) 直流斩波原理图 (b)输出波形图6.3直流斩波原理示意图定义上述电路中脉冲的占空比:on ons on offT T D T T T ==+ (5-1)其中T s 为为开关管T 的工作周期,T on 为开关管T 的导通时间。
boost电路双闭环原理
boost电路双闭环原理Boost电路双闭环原理Boost电路是一种常用的直流-直流(DC-DC)转换器,能够将输入电压提升到所需的输出电压。
为了提高系统的稳定性和响应速度,往往采用双闭环控制。
本文将从浅入深介绍Boost电路双闭环原理。
Boost电路简介Boost电路是一种非隔离型DC-DC转换器,主要由一个开关管、电感、二极管和电容组成。
通过周期性的对开关管进行开关,使得电感储能并传输给输出负载,从而达到提升电压的目的。
Boost电路工作原理1.输入电压:Boost电路的输入电压为Vin。
2.感性储能:当开关管导通时,电感储存能量,电流增大。
3.关断开关:当开关管关断时,电感的磁场能量转移到电容上,电压增大。
4.输出电压:输出电压为Vout。
5.控制器:控制器根据输出电压与给定参考电压之间的差异调节开关管的工作周期和占空比,以确保输出电压稳定在设定值。
单闭环控制Boost电路单闭环控制只使用输出电压作为反馈信号来调节开关管的工作状态。
具体步骤如下:1.输出电压采样:采样输出电压并与给定参考电压进行比较。
2.反馈控制:根据比较结果调节开关管的工作周期和占空比,使得输出电压趋近给定参考电压。
3.稳定输出:通过不断采样和调节,使输出电压稳定在设定值。
4.缺点:单闭环控制对输入电压和负载变化的响应较慢,系统稳定性差。
双闭环控制Boost电路双闭环控制除了使用输出电压外,还引入了电流反馈信号来进一步提高系统稳定性和响应速度。
具体步骤如下:1.输出电压采样:采样输出电压并与给定参考电压进行比较。
2.反馈控制:根据比较结果调节开关管的工作周期和占空比,使得输出电压趋近给定参考电压。
3.电流采样:采样输出电流并与给定参考电流进行比较。
4.电流控制:根据比较结果调节开关管的工作周期和占空比,使得输出电流趋近给定参考电流。
5.稳定输出:通过同时采样和调节输出电压和电流,使系统更加稳定,响应速度更快。
双闭环控制的优势双闭环控制相比单闭环控制具有以下优势:1.响应速度更快:通过引入电流反馈,能够更快地对负载变化做出调节,提高系统的响应速度。
DC-DC双Boost电路整理
DC-DC 双Boost 电路整理摘要: 本周主要整理了一个月以来关DC-DC 双Boost 电路实验的相关资料和实验波形。
关键词:DC-DC ;Boost 电路;总结1 DC-DC 双Boost 电路1.1 工作原理DC-DC 双Boost 电路的电路图如图1所示,电路中1m L 、2m L 分别为变压器1T 、2T 的原边电感,11s L 、12s L 为变压器1T 的副边电感,21s L 、22s L 为变压器2T 的副边电感。
1S 、2S 为开关管,1S C 、2S C 为小电容,实现软开关过程。
in V 为电压输入,out V 为电压输出。
***1S 2S 1C 2C 3C 4C 1m L 2m L 11S L 21S L L L 1C D D D D 1o D 2o D 3C D 4C D D D inV outV图1 DC-DC 双Boost 电路图1中,把虚线框中的电路元件去掉,电路为常规的双Boost 电路,升压的倍数11out in V V D=-,要想得到较大的升压倍数,必须加大占空比D 。
实际中加大占空比D ,会带来一系列的问题,电路的特性也会变坏。
图1中的电路加入了耦合变压器1T 和2T ,可以在占空比不大的情况下,实现升压和均流的功能。
1K D 、2K D 用于抑制输出电流的反冲特性。
1.2 电路器件及参数实验中开关管1S 、2S 选择IRF3710,57D I A = 100DSS V V =。
电容1S C 、2S C 选择22nF 的无感电容。
输出二极管1o D 、2o D 选择快速恢复二极管MUR1660,600RRM V V =,16RRM I A =。
二极管3C D 、4C D 选择快速恢复二极管MUR860,1K D 、2K D 选择快速恢复二极管HER303,5C D 、6C D 用两个HER303并联起来使用。
2 实验波形2.1 常规Boost 电路实验去掉虚线框中的电路元件,在占空比0.9D =的情况下,进行Boost 电路的实验,输出电流和电压的波形分别如图2和图3所示。
Boost变换器功率开关PCB 布线的设计分析
Boost变换器功率开关PCB 布线的设计分析作者:王新拓来源:《现代职业教育.高职本科》 2016年第10期[摘要]随着社会不断进步,各类新技术、新材料应运而生,被广泛应用到不同领域、行业中,发挥着关键性作用。
在变换器电路运行中,功率开关管属于核心干扰源,设计中必须控制好电磁干扰。
因此,以Boost变换器为例,多角度、多层次探讨了功率开关PCB布线设计。
[关键词] Boost变换器;功率开关;PCB布线;设计[中图分类号] TM46 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2016)28-0087-01就PCB来说,属于印刷电路板,是产品设计中不可忽视的重要环节,设计初期,设计者必须根据各方面情况,严格按照相关规定,有效抑制电磁干扰,才能在减少设计费用的基础上,缩短生产周期。
在设计Boost变换器中,设计者必须合理布局设计变换器主电路,客观分析影响电路电磁干扰的因素,比如,开关管漏,达到抑制电磁干扰的目的,确保该类变换器处于高效运行中。
一、Boost变换器电磁干扰模型站在客观的角度来说,想要使电力电子变换器具有较高的性能,其元器件、电路必须具有较高的质量,PCB组件布局、电气联机结构设计必须合理,一旦相同组件、参数电路的布局设计、电气联机方向不合理,将会造成严重的影响,变换器极易受到电磁干扰,导致一系列信息数据不准确,相关工作也无法顺利开展。
在Boost变换器功率开关PCB布线设计过程中,设计者必须多层次构建合理化的变换器电磁干扰模型,合理设计Boost主电路电感、输出电容、功率开关管等,电阻、电感处于串联状态,要控制好布线“长度、宽度”等,确保相关数值准确。
如果变换器运行稳定,电磁干扰不会受到整流电路的影响,使其可以传向阻抗稳定的网络,这被称之为短路。
如果网络阻抗稳定,其上隔直电容阻抗并不大,并不会造成严重的影响,可以不同考虑。
在构建这一电磁干扰模型中,设计者要尽可能使其简化,不要过于复杂,不需要客观分析各个电容寄生参数,变换器主电路的电感寄生电容参数,但功率开关管漏、源极电压等必须处于动态变化中,要处于梯波状态。
dcdc升压电路设计
dcdc升压电路设计DC-DC升压电路是将直流电压升高到目标电压的电路。
它常用于电子设备中,如移动电源、无线通信设备等。
以下是一个基本的DC-DC升压电路设计流程:1. 确定输出电压:首先确定所需的输出电压。
这取决于所驱动的负载电路的要求。
2. 选择升压器拓扑结构:常见的升压拓扑有Boost拓扑、Flyback拓扑和SEPIC拓扑等。
不同的拓扑结构有不同的特点和适用场景,根据具体需求选择合适的拓扑结构。
3. 选择电感元件:根据拓扑结构选择合适的电感元件。
电感元件用于储存能量并平滑输出电压。
4. 计算分辨率:根据输出电压和输入电压确定升压倍数,然后根据所选择的拓扑结构计算分辨率。
5. 选择开关器件:根据电流和功率需求选择合适的开关器件。
常用的开关器件有MOSFET和BJT。
6. 选择输入和输出电容:根据负载电流和输出纹波要求选择合适的输入和输出电容。
7. 选择反馈元件:选择合适的反馈元件来监测和控制输出电压。
8. 进行电路原理图设计:根据以上选择的元件进行电路原理图设计。
9. 进行电路仿真:使用专业的电路仿真软件,如SPICE等,进行电路仿真验证。
10. 进行PCB布局和布线:根据电路原理图进行PCB布局和布线设计,注意优化布局以降低噪声和干扰。
11. 制作原型进行测试:制作电路板原型,并进行测试验证电路的性能和稳定性。
12. 进行性能优化:根据测试结果进行性能优化,如调整参数、更换元件等。
以上是一个DC-DC升压电路设计的基本流程,具体的设计步骤和注意事项还会根据具体应用场景和要求有所变化。
AD TO DC 电路详解
(5)按储能电感与负载的连接方式划分 按储能电感与负载的连接方式划分 串联型 储能电感串联在输入与输出电压之间,电路形式如图3所示 所示。 储能电感串联在输入与输出电压之间,电路形式如图 所示。 并联型 储能电感并联在输入与输出电压之间,电路形式如图4所示 储能电感并联在输入与输出电压之间,电路形式如图 所示
缺点: 缺点 1.笨重 体积相对较大 笨重,体积相对较大 笨重
二、开关电源
1.开关电源的种类 开关电源的种类: 开关电源的种类 (1)按激励方式划分 按激励方式划分 他激式 电路中专设激励信号的振荡器,电路形式如图7所示 所示。 电路中专设激励信号的振荡器,电路形式如图 所示。 自激式 开关管兼作振荡器中的振荡管,电路形式如图8所示。 开关管兼作振荡器中的振荡管,电路形式如图 所示。 所示
(3)按开关管电流的工作方式划分 按开关管电流的工作方式划分 开关型 用开关晶体管把直流变成高频标准方波, 用开关晶体管把直流变成高频标准方波,电路形式类似于他 激式。 激式。 谐振型 开关晶体管与LC谐振回路将直流变成标准正弦波 谐振回路将直流变成标准正弦波, 开关晶体管与 谐振回路将直流变成标准正弦波,电路形 式类似于自激式。 式类似于自激式。
3.开关电源的的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积 滤波的效率大为提高, 滤波的效率大为提高 大为减少。 大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上 是工作在 50kHz,是线性稳压电源的 1000 倍, , 这使整流后的滤波效率几乎也提高了 1000 倍。 就是采用半波整流后加电容滤波, 就是采用半波整流后加电容滤波,效率也提高了 500b倍。在相同的纹波输出电压下,采用开关稳 倍 在相同的纹波输出电压下, 压电源时, 压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中 滤波电容的1/500—1/1000。 滤波电容的 。 [5].电路形式灵活多样。例如,有自激式和他激式, 电路形式灵活多样。 电路形式灵活多样 例如,有自激式和他激式, 有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等, 有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,设 计者可以发挥各种类型电路的特长, 计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满 足不同应用场合的开关稳压电源。 足不同应用场合的开关稳压电源。
DC-DC电路的制作一
DC-DC电路的制作1 整机设计1.1 设计任务及要求1了解buck电路的工作原理2了解开关电源的设计流程3 分析由TL431构成的BUCK电路的工作原理4 独立自主完成并用制定的板子制作好5 仿真测试硬件电路数据记录6 写好实验报告1.2 整机实现的基本原理及框图框图Buck电路,又称降压电路,其基本特征是DC-DC转换电路,输出电压低于输入电压。
输入电流为脉动的,输出电流为连续的。
导通阶段:当开关管导通时,电感储存电能,电容充电。
关断阶段:当开关管关闭时,电感和电容之间的能量被传递到负载上,此时电感中的电流仍然1.3 电路原理分析BUCK电路是一种基于电感储能原理的DC-DC变换器,其涉及到物理中的电磁感应和电能转换的基本原理。
在BUCK电路中,通过控制输入占空比可变的PWM波切换开关管的导通和断开状态,将输入电源提供的直流电压转换为可调的低电压输出,从而满足不同电路的供电需求。
BUCK电路中的电感在导通状态下,将电流通过电感中心核心的磁场转化为磁能,并将磁能存储在电感中。
而在断开状态下,由于电感的自感作用,磁场会产生电压,将电磁能转化为电能,并通过输出端向负载供电。
因此,通过控制开关管的导通和断开状态,实现了电能在电容和电感之间的周期性转换和调节,最终输出稳定的直流电压。
1.4 电路仿真先在电脑上仿真软件multisim上根据原理图画好仿真图然后测试记录数据,到时后拿硬件去实验室操作的是同时也可以相对比,也好方便之后的检查。
2 硬件电路设计根据原理图一个一个模块放在一起,也方便之后检查,同时不断改变器件的摆放位置,让其看起来更美观。
放好器件之后就对照着焊接,这过程要非常小心,要注意焊枪,小心碰到手。
焊接好之后检查每个器件位置是否出现漏焊或者虚焊的问题,检查好接着拿万用表的蜂鸣档来检查线路是否都接通。
这样一个板子就制作完成了。
3 制作与调试过程这次制作与调适充满了荆棘,我在要验收之前3天就已经焊好了板子,然后我去实验室测试,后来在测试的时候发现没有波形出现,并且器件tip42和电感摸起来感觉比较烫,tip42本就会有一些烫,但不会这么烫,同时也问了老师,想问出问题的所在,老师让我先检查检查线路。
boost电路开关管的占空比和输出电压的关系
教案是教师为顺利而有效地开展教学活动,根据课程标准,教学大纲和教科书要求及学生的实际情况,以课时或课题为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。
教案包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学准备、教学过程及练习设计等。
本站为大家整理的相关的《娇艳的花》教案供大家参考选择。
《娇艳的花》教案一、教学目标知识与技能目标了解花卉的一些基本知识,初步掌握墨厾法与双勾法两种花卉的基本画法,感受、体验中国画用笔、用墨和用色的特点,尝试用中国画的方法表现形象生动的花卉形象。
过程与方法目标引导学生在情感体验中提高观察能力和表现能力,体会中国画的多种画法。
情感态度与价值观目标通过对中国画花卉的学习,进一步认识写意花卉的形式美感,激发学生热爱民族艺术的意识,培养学生关注生活、热爱生活的情感,二、教学重点与难点重点感受、体验中国画用笔、用墨和用色的基本方法和艺术特色。
难点引导学生体验和感受颜色的浓淡关系,特别是水分的干湿对表现物象的作用.在实践练习的基础上,大胆地进行创作。
三、教学过程(一)引入新课课堂开始为学生朗诵周敦颐的《爱莲说》。
水陆草木之花,可爱者甚蕃。
晋陶渊明独爱菊。
自李唐来,世人甚爱牡丹。
予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖,中通外直,不蔓不枝,香远益清,亭亭净植,可远观而不可亵玩焉。
予谓菊,花之隐逸者也;牡丹,花之富贵者也;莲,花之君子者也。
噫!菊之爱,陶后鲜有闻。
莲之爱,同予者何人?牡丹之爱,宜乎众矣!学生自由谈谈对这首词的感受。
出示课题《娇艳的花》(二)讲授新知识花小比拼。
教师PPT出示不同的花的照片,提出问题请学生回答①谁认识这些花儿.并叫得出它们的名字?②你们还认识其他的花儿吗?花朵和叶子有什么特点?请你把它们介绍给大家。
③鲜花再艳,也有凋谢的时候.什么花儿会永不凋谢?展示中国画花卉与实景照片的对比图,引导学生观察并思考①说说艺术作品中的花与现实中的花有什么不同?②如何表现色彩花卉更加娇艳?学生回答后,教师总结用色有写实与写意之分,色彩的强烈对比,能使花卉产生娇艳的效果。
电流连续时Buck-Boost升降压式PWM DC-DC转换器的工作原理
电流连续时Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器
的工作原理
1 工作原理
1)开关模式1(0~TON,见此文《Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器的主电路组成和控制方式》(a))
在t=0 瞬间,开关管V 导通,电源电压Ui 全部加到电感坛上,电感电
流iLf 线性增加。
二极管D 截止,负载由滤波电容Cf 供电。
当t=Ton 时,电感电流iLf 达到最大值ILf max。
在开关管V 导通期间,iLf 的增加量△iLf(+)为:
2)开关模式2(Ton~Ts,见图(b))
在t=Ton 瞬间,开关管V 关断,电流iLf 通过二极管D 续流,电感Lf
中的储能向负载和电容Cf 转移。
此时加在电感Lf 上的电压为-Uo,iLf 线性减小。
当t=Ts 时,电感电流iLf 达到最小值ILf min。
在开关管V 关断期时,iLf 的减小量△iLf(-)为:
在t=Ts 时,开关管V 又导通,开始下一个开关周期。
由此可知:电感Lf 是用来储存和转换能量的,在开关管V 导通时电感
Lf 储能,负载由电容Cf 供电;在开关管V 关断时,电感Lf 向负载供电。
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