通用控制器简化高压DC／DC转换器设计
DC—DC升压开关变换器设计
DC—DC升压开关变换器设计本设计设计了相应的硬件电路，研制了一款小功率开关电源。
整个系统包括主电路、控制电路、驱动电路、保护电路和反馈电路几部分内容。
系统主电路由Boost升压斩波电路和相应的滤波保护电路组成。
控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。
论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计过程，包括元器件的选取以及参数计算。
本设计中采用的芯片主要是PWM控制芯片SG3525、光电耦合芯片PC817和半桥驱动芯片IR2110。
设计过程中充分利用了SG3525的控制性能，具有较宽的可调工作频率，死区时间可调，具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流。
标签：SG3525，开关稳压电源，PWM，升压斩波1绪论近年来，随着电力电子学的高速发展，电力供给系统也得到了很大的发展。
同时，人们对电源的要求也越来越高。
在高效率、大容量、小体积之后，对电源系统的输入功率因数和软开关技术也提出了更高的要求。
电源是给电子设备提供所需要的能量的设备，这就决定了电源在电子设备中的重要性。
电子设备要获得好的工作可靠性必须有高质量的电源，所以电子设备对电源的要求日趋增高。
相对于线性稳压电源来说，开关稳压电源的优点更能满足现代电子设备的要求。
但是，由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率，近年来国内外的专家学者提出了众多的电路拓扑，使得软开关技术成为电力电子技术研究的热点。
因此对于现代的开关电源功率交换技术的发展趋势，可以概括为：高频化、高效率、无污染和模块化。
2开关电源概况2.1开关电源基本拓扑结构开关变换器是电能变换的核心装置。
按转换电能的种类，可把变换器分为四类：①直流变换器（DC-DC），将一种直流电能转换为另一种或多种直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件；②逆变器（DC-AC），将直流电能变为交流电能的电能变换器，是交流开关电源和不间断电源UPS的主要部件；③整流器（AC-DC），将交流电转为直流电的电能变换器；④交交变频器（AC-AC），将一种频率的交流电转换成另一种频率可变的交流电，或者将一种频率可变的交流电转变为恒定频率的交流电的电能变换器。
DCDC转换器电路设计的六大技巧
DC/DC转换器电路设计的六大技巧2017-11-19 xmsun2007来源阅 34 转 1转藏到我的图书馆微信分享：QQ空间QQ好友新浪微博推荐给朋友一、正确理解DC/DC转换器DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
二、DC/DC转换器电路设计原理DC-DC就是直流-直流变换，一般有升压(BOOST)、降压(BUCK型)两种。
降压式DC/DC变换器的输出电流较大，多为数百毫安至几安，因此适用于输出电流较大的场合。
降压式DC/DC变换器基本工作原理电路如下图所示。
VT1为开关管，当VT1导通时，输入电压Vi通过电感L1向负载RL供电，与此同时也向电容C2充电。
在这个过程中，电容C2及电感L1中储存能量。
当VT1截止时，由储存在电感L1中的能量继续向RL供电，当输出电压要下降时，电容C2中的能量也向RL放电，维持输出电压不变。
二极管VD1为续流二极管，以便构成电路回路。
输出的电压Vo经R1和R2组成的分压器分压，把输出电压的信号反馈至控制电路，由控制电路来控制开关管的导通及截止时间，使输出电压保持不变。
DC/DC变换器基本工作原理图三、DC-DC电路设计要考虑以下条件：1.外部输入电源电压的范围，输出电流的大小。
2. DC-DC输出的电压，电流，系统的功率最大值。
四、选择PWM IC要考虑的要点有：1. PWM IC的最大输入电压。
2.PWM开关的频率，这一点的选择关系到系统的效率。
DC-DC电源变换器的设计与制作
DC-DC 电源变换器的设计与制作综合实训技术报告姓名：学号：班级：指导老师：提交日期：目录第一章：概要 (3)第二章: 技术要求、技术参数 (4)第三章: 原理图设制 (6)第四章: 元器件的选择 (7)第五章: 封装、PCB板 (17)第六章：应用范围、发展趋势 (21)第七章：致谢 (22)第八章：参考文献 (23)第九章：附录 (25)第一章：概要DC-DC电源变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被应用于无轨电车，地铁列车，电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳，快速响应的性能，并能同时收到节约电能的效果。
开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V 工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。
除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。
目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。
DC-DC变换器是通信设备中最常用的功能电路之一，其质量和效率直接影响通信设备的正常运行。
本设计采用功能完善的MC34063控制芯片，设计了DC-DC变换电路，完成从40V~3V的电压变换，为载波机提供了较为理想的直流电源。
具有电路简单，调试方便的优点。
本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，设计实现了输出为±12V/0.1A和3.6V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。
第二章：技术要求，技术参数DC-DC电源变更换器技术要求：12V/2A 开关切换开关电源28V/0.2A5V/0.8A线性电源5V/1A3.3V/0.5A2V·9V DC-DC电源变更换器技术参数：1.纹波2.Vpp3.电压调整率4.负载调整率5.效率设计技术指标要求:在输入电压为3～40V的条件下:本设计输入电压选择3V。
a.输出电压为±12V时，输出电流为100mA ；输出电压为3.6V时，输出电流为500mA。
DC-DC电源变换器的设计与制作
DC-DC 电源变换器的设计与制作综合实训技术报告组别：成员：班级：指导老师：提交日期：目录目录 (2)概要 (3)1、课题内容及求 (4)2、设计方案及原理图 (5)3、电路实物图及PCB覆铜面 (13)4、元器件选择 (16)5、芯片资料 (20)6、参考资料及网站 (27)7、致谢 (27)第一章：概要DC-DC电源变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被应用于无轨电车，地铁列车，电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳，快速响应的性能，并能同时收到节约电能的效果。
开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。
除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。
目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。
本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，开关电路设计实现了输入为12V，输出为+5V/0.8A和28V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。
线性部分实现输入12V，输出分别为5V/1A、2~9V/0.3A、3.3V/0.5A。
课题内容及求课题基本内容内容：输入电压12V±10%12V/2A 开关切换开关电源28V/0.2A5V/0.8A线性电源5V/1A3.3V/0.5A2V/9V课题要求：1、用开关切换的方式实现DC/DC开关电源和DC/DC线性电源。
2、DC/DC开关电源输出电压要求:28V/0.5A，纹波≤0.28Vpp(Vpp);5V/0.8A,纹波≤0.05Vpp(1%) 电压调整率≤2%，负载调整率≤2%，效率≤70%。
3、DC/DC线性电源输出电压要求：5V/1A纹波≤25mVpp(0.5%)3.3V/0.5A纹波≤17.5mV(0.5%)2~9V/0.3A纹波≤45mV(0.5%)电压调整率≤5%，负载调整率≤5%，效率≥30% 。
DCDC转换器电路设计与仿真工具
DCDC转换器电路设计与仿真工具开发干净的能源系统对于实现可持续发展至关重要。
在电力转换领域，DCDC转换器被广泛用于将直流电能转换为所需电压或电流。
本文将介绍DCDC转换器的电路设计与仿真工具。
一、引言DCDC转换器是一种关键元件，可将输入直流电压转换为输出电压，通常用于电源管理和能量转换系统中。
在设计和开发阶段，电路工程师需要准确且快速地评估不同参数下的转换器性能。
为此，他们可以利用各种电路设计与仿真工具。
二、电路设计DCDC转换器的电路设计需要考虑多个因素，包括输入输出电压、负载性能、效率和稳定性等。
设计师需要选择适当的拓扑结构（如升压、降压、升降压或反相）和元器件（如电感、电容和开关管等），以实现所需的转换功能。
在电路设计中，工程师可以使用各种软件工具进行电路原理图设计和参数设置。
一些常用的电路设计软件包括Altium Designer、Proteus、KiCad和EasyEDA等。
这些工具提供了直观的界面，以帮助设计师创建和修改电路原理图，并设置元件参数。
三、仿真工具仿真工具在DCDC转换器设计中起着至关重要的作用。
它们可以帮助工程师评估和优化电路的性能，快速检测潜在问题，并预测电路的工作状态。
在仿真中，设计师可以模拟和调整不同的电压、电流、阻抗和负载情况，以获得所需的转换器特性。
一些常用的仿真工具包括PSIM、LTspice、MATLAB/Simulink和Plecs等。
这些工具提供了丰富的模型库，以模拟各种类型的DCDC转换器，并提供准确的性能评估。
四、设计流程DCDC转换器的设计流程可以分为以下几个步骤：1. 确定输入输出电压和电流要求。
2. 选择适当的拓扑结构。
3. 设计并优化电路原理图。
4. 设置元器件参数并进行电路仿真。
5. 分析仿真结果，评估电路性能。
6. 进行必要的调整和优化。
7. 实际制作、测试和验证电路。
五、案例分析为了更好地理解DCDC转换器的设计与仿真工具，我们以升压型Buck-Boost转换器为例进行分析。
DCDC设计实例
DCDC设计实例DC-DC转换器是一种用于调整直流电压的电子设备，广泛应用于各种电子设备中。
这种转换器不仅可以提供稳定的直流电压，还可以提供高效率的电能转换。
下面将介绍一些DC-DC设计的实例。
首先，我们来看一个基本的DC-DC升压转换器设计。
这种转换器可以将输入电压升高到所需的输出电压。
它由一个开关管、一个电感、一个脉冲宽度调制器（PWM）和一个纹波滤波器组成。
当输入电压施加到电感上时，开关管关闭，电感储存能量。
然后，开关管打开，电感释放能量，输出电压增加。
通过调整PWM的占空比可以控制输出电压的大小。
此外，添加一个纹波滤波器可以减少输出电压的纹波。
另一个常见的DC-DC设计实例是降压转换器。
这种转换器可以将输入电压降低到所需的输出电压。
它由一个开关管、一个电感、一个滤波电容和一个PWM组成。
当开关管关闭时，电感储存能量。
然后，当开关管打开时，电感释放能量，但其方向与输入电压相反，从而降低输出电压。
同样地，通过调整PWM的占空比可以控制输出电压的大小。
此外，DC-DC设计还可以包括多级转换器。
这些转换器可以将输入电压转换成多个不同的输出电压。
例如，一个两级升压转换器可以将低电压升高到两个不同的输出电压。
它由两个串联的升压转换器组成，其中一个将输入电压升高到一个中间电压，然后另一个将中间电压升高到所需的输出电压。
这种设计可以实现不同电压要求的电子设备之间的互连。
最后，DC-DC设计还可以包括多个转换器的并联。
这种设计可以提供更大的输出功率。
如果需要更高的输出电流，可以使用多个相同的转换器并联。
这种设计可以提高系统的容错性和可靠性。
综上所述，DC-DC设计实例可以包括基本的升压和降压转换器，多级转换器以及多个转换器并联。
这些设计可以提供稳定的直流电压，满足不同电压要求的电子设备。
此外，DC-DC转换器还可以提供高效率的电能转换，减少能量损耗。
在实际应用中，设计师需要根据具体的要求选择合适的设计方案，并考虑到电路的容量、效率、可靠性等因素。
DC转换器的研究与设计的开题报告
一种降压型DC/DC转换器的研究与设计的开题报告题目：一种降压型DC/DC转换器的研究与设计一、选题背景和意义随着电子技术的不断发展，电子产品的功能越来越强大，但也带来了问题，如电源的问题，毕竟不同的电子设备需要不同的电源，而且需要能够处理电压等级的变化。
DC/DC转换器是解决电源问题的一个有效手段，它可以将高压转换为低压，从而为电子设备提供所需的电源。
而降压型DC/DC转换器是其中最常用，最基础的一种。
因此，研究和设计一种高效、稳定、易于实现的降压型DC/DC转换器是非常有意义的。
二、研究内容和目标本次研究拟设计一种基于开关电源的降压型DC/DC转换器。
其主要研究内容包括：1. 降压型DC/DC转换器的工作原理和基本结构。
2. 开关电源的特点和应用。
3. 分析和探讨降压型DC/DC转换器的性能指标及其影响因素。
4. 针对上述问题，设计一种高效、稳定、易于实现的降压型DC/DC 转换器。
目标为：设计出一种具有较高转换效率、较稳定输出电压、较小体积的降压型DC/DC转换器原型。
三、研究方法和技术路线1. 理论研究：深入了解降压型DC/DC转换器的基本原理和特点，探究开关电源的原理与应用。
2. 模拟仿真：通过软件（如PSPICE、MULTISIM等）进行降压型DC/DC转换器的电路仿真，得出各种工作参数和波形，验证设计的可行性。
3. 实验验证：制作降压型DC/DC转换器的原型，进行参数测试和性能评估。
四、预期成果1. 成功设计出降压型DC/DC转换器的原型，并进行测试验证。
2. 得出一套完整的设计方案，包括具体的电路图、原理图、元器件清单等。
3. 探究降压型DC/DC转换器各个性能指标的影响因素及优化方案。
五、存在问题和拟解决方案问题：对降压型DC/DC转换器的原理和开关电源的应用了解不够深入，对具体电路的设计和优化思路不清晰。
解决方案：加强理论知识的学习和研究，参考优秀的模拟仿真和实验案例，结合具体情况，制定出适合本次研究的设计方案和优化思路。
DC变换器的研究与设计的开题报告
升压式DC/DC变换器的研究与设计的开题报告一、选题背景随着现代电子技术的不断发展，电子产品的体积越来越小，功率需求也越来越高。
在低压供电环境下，要实现高功率输出，就需要使用力量转换技术。
DC / DC变换器是一种被广泛应用的电力转换设备，也是实现低压供电环境下高功率输出的有效手段之一。
升压式DC / DC变换器是其中之一，具有简单、高效和可靠性强等优点，在电子产品的应用中得到了广泛的应用。
二、研究目的本课题旨在研究升压式DC / DC变换器的工作原理、特点和设计方法，深入了解其在电子产品中的应用，并通过实验验证升压式DC / DC 变换器的性能和稳定性。
三、研究内容1.升压式DC / DC变换器的基本原理和特点。
2.升压式DC / DC变换器的拓扑结构和设计要点。
3.升压式DC / DC变换器的控制方法和应用。
4.升压式DC / DC变换器的电路设计和参数计算。
5.升压式DC / DC变换器的实验验证和性能评估。
四、研究方法本研究采用文献资料分析法、电路仿真和实验验证相结合的方法进行。
首先，对已有的文献进行综合分析，了解升压式DC / DC变换器的发展历程、工作原理、特点和应用。
然后，利用电路仿真软件对升压式DC / DC变换器的拓扑结构和设计方案进行仿真验证，计算各参数并优化设计方案。
最后，通过实验平台对设计的升压式DC / DC变换器进行性能测试和评估。
五、预期结果与意义通过本研究，将深入了解升压式DC / DC变换器的工作原理、特点和设计方法，并应用电路仿真软件验证设计方案，通过实验平台测试和评估升压式DC / DC变换器的性能和稳定性，取得了具有实际应用价值的研究成果。
在电子产品的应用中，升压式DC / DC变换器的应用将更加优越，具有广泛的应用前景。
毕业设计(论文)-DC-DC变换器电路设计及仿真
1.1 研究背景
在人们的生活中，电力已成为与生产生活息息相关的一部分，在各个场合，人们都需要各式各样的电力来为其服务，然而并不是所有的电力都能在一开始就能满足需要，于是就要求有电力变换的过程。在电子设备领域中，通常将整流器称为一次电源，而将DC/DC变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成安全的直流电源。目前，在电子设备中用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT实现高频工作，开关频率一般控制在50kHz～100kHz范围内，实现高效率和小型化。电子设备中所用的集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同,在电子供电系统中，采用高功率密度的高频DC/DC隔离电源模块,从中间主线电压变换成所需的各种直流电压，可以大大减小损耗、方便维护,且安装和增容非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因为电子设备容量的不断增加，其电源容量也将不断增加。
负载电流平均值I=Ud/R（2-2）
电流断续时，Uo平均值会被抬高，一般不希望出现
斩波电路三种控制方式
a脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节ton，应用最多
b频率调制或调频型——ton不变，改变T
c混合型——ton和T都可调，使占空比改变
图2-1降压斩波电路的原理图及波形
a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形
1.2 课题意义
(1)DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁、列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约20％～30％的电能。直流斩波器不仅能起到调压的作用(开关电源),同时还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
一种DC-DC升压转换器的设计
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄ：Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ；ＤＣ－ＤＣ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；Ｐｕｌｓｅ－ｓｋｉｐｐｉｎｇ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
ｎ
西北工业大学业
学位论文知识产权声明书
本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查 阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作 者单位为西北工业大学。
Ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｕｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ＤＣ－ＤＣ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ
ｕｓｉｎｇ Ｈｓｐｉｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｏｃａｌｌｌａｔｏｒ ｉｓ ３％ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇ（－，ｔＯ。Ｃｔｏ ８５。ｃ）’ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｒａｎｇｅ（２．６Ｖ～５．５ｖ）． Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｐｏｒｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｉｓ ｗｉｔｉａｉｌｌ
容器的充电和放电，从而使输入电压以一定因数（ｏ．５，２或３）倍增或降低，从而得 到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达踯％的效率，而且只需
DC电源转换方案设计
DC/DC电源转换方案设计搞嵌入式的工程师们往往把单片机、ARM、DSP、FPGA搞的得心应手，而一旦进行系统设计，到了给电源系统供电，虽然也能让其精心设计的程序运行起来，但对于新手来说，有时可能效率低下，往往还有供电电流不足或过大引起这样那样的问题，本文十大金律轻松搞定DCDC电源转换电路设计。
第一条、搞懂DC/DC电源怎么回事DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。
在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
第二条、需要知道的DC/DC转换电路分类DC/DC转换电路主要分为以下三大类：①稳压管稳压电路。
②线性（模拟）稳压电路。
③开关型稳压电路第三条、最简单的稳压管电路设计方案稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。
比较常用的是并联型稳压电路，其电路简图如图（1）所示，选择稳压管时一般可按下述式子估算：（1）Uz=Vout；（2）Izmax=（1.5-3）ILmax （3）Vin=（2-3）Vout 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
第四条、基准电压源芯片稳压电路稳压电路的另一种形式，有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时常用的一些电压基准芯片如TL431、MC1403 ，REF02等。
DCDC变换器的设计与制作
第2讲 DC/DC变换电路
一、基本概念
直流变换—将直流电能(DC)转换成另一固 定电压或电压可调的直流电能。 基本的直流变换电路：降压斩波电路、升压 斩波电路、升降压斩波电路、库克变换电路 重点：电路结构、工作原理及主要数量关系
（2）开关管T断开时， R两端电压 uo=0
基本的直流变换电路
iS
T
io
uo R
US
开关管T断开等效电路
开关管IGBT断开控制： UG=0
1.直流变换的基本原理及PWM概念
iS
T
io
uo R
US
基本的直流变换电路
开关管IGBT控制电压
R两端平均电压：
ton Uo U S Ts
控制一周期中导通时间比 例可控制输出平均电压
③混合脉冲宽度调制
u
TS
ton1 t
脉冲周期TS与宽度ton 均改变。
u
ton2 t TS2
广义的脉冲宽度 调制技术包含上 述三种控制方式
三、DC-DC变换技术的设计与应用
1.直流变换的基本原理及PWM概念
iS
T
io
uo R
US
开关管仅两种工作状态： 导通与断开
（1）开关管T导通时， R两端电压 uo=US 开关管IGBT导通条件： UG>0
基本的直流变换电路
iS
T
io
uo R
US
开关管T导通等效电路
【毕业设计】5kw降压型DCDC变换器的软件设计
【毕业设计】5kw降压型DCDC变换器的软件设计武汉理工大学毕业设计(论文)摘要通信用燃料电池备用电源是一种新型的清洁能源，它不仅可以解决环保问题，同时改善了因为自然灾害导致电网供电中断，进而使通讯中断的难题，因此燃料电池备用电源成为各国研究的热门对象。
因为燃料电池输出特性偏软和动态性能较差的特点使得其直接作为动力源并不合适，因此必须配备电力变换器来调节、控制和管理电源输出，以得到符合负载需求的稳定直流电或交流电能。
鉴于燃料电池诸多显著的优点，本论文研究了一种宽范围直流输入,稳定直流输出，低成本,高效率的DC/DC变换器。
本文首先论述了燃料电池在通信行业的重大作用，阐述了选题的背景及研究意义，指出本文中作者所做的研究工作。
其次，介绍了降压型DC/DC变换器的拓扑结构，分析了降压型DC/DC变换器连续工作模式和不连续工作模式的临界条件，针对连续工作模式采用状态空间平均法对降压型DC/DC变换器进行了建模分析，采用自控知识推导出理想的开环传递函数幅频特性曲线。
最后根据降压型DC/DC变换器开环幅频特性曲线与理想开环幅频特性曲线的差异设计了电压控制型buck变换器和电流控制型buck变换器。
在电压控制型中分别设计了单极点补偿网络和双极点-双零点补偿网络，并运用saber软件对两种补偿网络进行了仿真分析。
在电流控制型中重点设计了峰值电流控制模式，分析了当占空比大于50%容易产生次谐波振荡，采用射极跟随器设计了一种结构简单，线性度好的斜坡补偿电路，最终采用UC3843完成峰值电流控制模式的设计，并运用saber软件进行了仿真分析，验证了设计的正确性和可行性。
关键词:DC/DC变换器;电压控制模式;电流控制模式;补偿网络;仿真I武汉理工大学毕业设计(论文)AbstractCommunication with the fuel cell backup power is a new type of clean energy, it can not only solve the environmental problem, while improving the power grid because of natural disasters have led to disruption, and thus make the problem of breakdown in communications, so the fuel cell backup power to become the most popular national research object. Due to the instability of the fuel cell itself DC, and the current softening of fuel cell output characteristics and dynamic performance features make the poor directly as a power source is not appropriate and must be equipped with power converters to regulate, control and management of power output to meet the load demand by the stability of DC or AC power. In view of the fuel cell many obvious advantages, this paper studies a wide range of DC input, stable DC output, low-cost, high efficiency DC / DC converter.The paper first discusses fuel cells a major role in the communications industry, describesthe background and significance of topics andpoints out the research work that The author have。
DC转换器设计的开题报告
一种降压型DC/DC转换器设计的开题报告题目：一种降压型DC/DC转换器设计背景和意义：随着移动终端产品和智能化家电的普及，对于电源转换器的需求也越来越高。
目前，DC/DC转换器已成为各种电子设备中的主要电源管理芯片，其性能直接影响到电子设备的稳定性、效率以及寿命等因素。
在现代电路设计中，降压型DC/DC转换器被广泛使用。
降压型DC/DC转换器能够将高电压电源转换为低电压电源，同时可使电路的功率消耗最小化，提高设备的效率。
本文旨在设计一种高效的降压型DC/DC转换器，以满足电子设备对电源转换的需求。
主要内容和方法：本文首先介绍DC/DC转换器的基本概念和工作原理，同时分析现有的降压型DC/DC转换器的优缺点。
然后，本文提出一种基于开关电容降压技术的DC/DC转换器设计方案。
该方案利用开关电容技术，在保证输出电压稳定的情况下，降低了功率损耗和电路复杂度。
同时，本文设计了一种反馈控制的电路模型，可以根据输出电压的变化自动调节驱动PWM信号，实现电路自动稳定。
本文使用Altium Designer进行电路设计和PCB布局，并使用示波器和多用表进行电路测试和效果评估。
预期结果和贡献：通过本次研究，预计可以设计一种高效的降压型DC/DC转换器。
该转换器不仅能够提供稳定的低电压输出，还能够降低功率损耗和电路复杂度，从而提高电子设备的效率和性能。
本文主要贡献在于：1. 提出了一种基于开关电容技术的降压型DC/DC转换器设计方案，可以有效降低功率损耗和电路复杂度。
2. 设计了一种反馈控制的调节电路模型，可以实现输出电压自动稳定。
3. 实现了降压型DC/DC转换器的电路设计、PCB布局以及测试评估，为电子设备的电源管理提供了新的思路和方法。
DC-DC转换设计的要点
D C-D C转换器可以实现各种电压电平的高效电源转换和供电，但是随着需求的不断上升，需要更高功率密度更高效率以及更小的尺寸，D C-D C转换的P C B设计就更为重要了。
下面说一说D C-D C转换器P C B设计的一些要点：走线长度在高频转换器中，承载高速开关信号的走线长度对于保持信号完整性和降低E M I至关重要。
较长的走线可以充当天线并辐射电磁能量，可能会对其他组件或电路造成干扰，此外，较长的走线可能会引起延迟、信号反射、寄生效应，从而导致转换器效率和稳定性降低。
因此走线长度应该尽可能短，尤其是对于高速时钟和数据时钟，适当的阻抗匹配技术和受控阻抗走线可进一步优化信号传输并最大限度地减少信号衰减。
环路区域环路区域是指P C B上的信号走线及其返回路径形成的封闭区域，在D C-D C转换器等高功率和高频电路中，最小化环路面积对于降低辐射E M I至关重要。
越大的环路面积会导致更多的磁通量与环路耦合，从而导致更高的E M I。
最小化环路面积的主要措施是：通过将信号走线放置在靠近其返回路径的位置（例如利用接地层/紧密间隔的电源层）来最小化环路面积。
器件选择和电容摆放在关键信号和电源线中添加铁氧体磁珠和共模扼流圈等滤波器组件可以减弱传导电磁干扰并防止进一步传播。
连接滤波电容时，正确的位置对于滤除E M I至关重要。
滤波元器件应该尽可能靠近D C-D C转换器放置，在I C和有源元件的电源引脚附近正确放置去耦电容有助于抑制高频噪声并提高E M I性能。
去耦电容的放置寄生电感寄生电感是导电路径（例如迹线/电线）的固有电感，取决于其物理尺寸和材料特性。
在D C-D C转换器等高频电路中，路径电感会影响转换器的效率和性能。
高寄生电感会导致电压下降，开关损耗增加以及转换器效率降低，还有可能导致电路中的电压过冲和振铃，影响信号完整性。
为了最大限度地减少寄生电感，P C B工程师可以使用更宽的走线，更短的路径，或者利用专用的接地层/电源层为高电流/开关信号创建低电感返回路径。
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转换器 中的 ＭＯＳ Ｅ ） Ｆ Ｔ。
突发模 式Ｉ作
Ｌ ３ ２ 利用 低 电流 突 发 模式 工 Ｔ ７４ 作 ，以最大 限度地提 高轻负载和 无负
用户可选的突发模式（ｕｓ Ｍｏ ｅ Ｂ ｒｔ ｄ ） 工作可 以在宽负载范围内保持 高效率。 以突发模式工作时， 静态电流 降至低于 ｌＯ Ａ，这使 Ｌ ３ ２ Ｏｐ Ｔ ７ ４适用于具有 电源 维 护要求或 具轻负载和 无负载情 况的 应用。 精确的关机引脚 门限允许轻松实 现 电源欠压闭锁 ， 时静态 电流降至低 这
Ｖ ｕ ｏ］ ２Ｖ ４ ７Ｗ ５
ｃＵ ０Ｔ
３０ ３ ｐＦ
转 换 器 以 突 发模 式 工 作 时 的 输 出 纹
波。
：
图１ ３ Ｖ－０ ＿ ２ Ｖ７ Ｗ ／ Ｃ转换器具有输入 Ｕ Ｌ ０ ６ Ｖ￣ ４ ／５ ＤＣ Ｄ ＿ ＿ Ｖ Ｏ和全时间使用的片上高压稳压器
精确 的关机／ 限 ’ ． 】
出电压过冲 。
Ｌ ３ ２ 的 启 动 要 求 是 Ｖ ≥ ７ Ｖ。这 Ｔ ７４ 。 ． ５
栅极 驱动器无 需栅 极驱动缓 冲器 可确 保片上稳 压器将 Ｖ ｃ引脚 电压提 ｃ
Ｌ ３２ １ ７ ４的特 点
就可 以驱动大 的、 Ｒ 和标准 的 Ｎ 至高 于其 ６２ Ｖ 的欠压 闭锁 门限。如 低 ∞ ． ５
电源短 路控制 是通过外 部检测 电
＝测７ 检Ｔ Ｌ 电４ 阻 ， ３ ２
２ ０７４ ０ ． ｗｗｗ ． ｅｃ ａ ｃｏ ｇ ｍ ｇ． ｒ ｎ
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准 以外 ， 集成 电路 内部所有功能都被禁
止 。Ｖ 引脚 电流 降至 ２ ｐ Ｖ ｃ ． ０ Ａ，ｃ 电流 降 至 ８ｐ ０ Ａ。如果没有给 Ｖ ｃ ｃ提供外部驱 动， 那么所有 偏置 电流都源 自Ｖ 引 ． 脚， 总的 Ｖ 电流为 １０ Ａ。Ｖ 引脚的 ． ０ｐ ｃ 内部负 压幅度箝位 设置为 １０ ０ ｍＹ，低 于开关 禁止 门限，这限制 了该引脚 电 压 的负压幅度 ，并最大 限度 地减 小了
Ｏ ＦＴ 果 Ｖｃ由外 部 电源供 电，如转换器输 ｃ Ｌ３２ Ｔ ７ ４采用 ２ ０ Ｈ ０ ｋ ｚ固定频 率电 沟道 Ｍ Ｓ Ｅ 。该驱动 器采 用 自举 电
－ 那么 Ｌ ３ ２ Ｔ ７ ４可 以用低至 ４ Ｖ的 Ｖ 流模式 架构。 内部 高压偏置 稳压器允 源 轨 ，这使 其 既可 以驱 动高端 ＭＯＳ 出， Ｅ（ Ｆ Ｔ ， 持续工作 。 许简单 启动和偏 置，还可 以由输 出向 Ｆ Ｔ 如降压型稳压器中 的 ＭＯＳ Ｅ ） Ｆ Ｔ 如升 压型 后驱动 ，以提高 电源效 率并 降低 该集 也可 以驱动低端 ＭＯＳ Ｅ （
于 １ｐ ０ Ａ。
上稳 压器
由于 Ｌ３ ２ Ｔ ７ ４有 内部 ８ Ｖ线性稳压 载 时的效率 。将 Ｂ Ｒ Ｔ Ｅ Ｕ Ｓ ＿ Ｎ引脚短路 器 ，因此 不再需 要外 部稳压器 或慢充 到 Ｓ ＧＮＤ 可以启动突发模式工作 ， 而 Ｕ Ｓ Ｎ短路到 Ｖ 可 以禁止 突 电迟滞 启动 电路 。这 个稳压器产 生本 将 Ｂ Ｒ Ｌ Ｅ 机 电源 ， 从转换器 的输 入电源 Ｖ 为该 发模式 工作 。 ．
７ Ｗ ／ Ｃ转换器的 ５ ＤＣ Ｄ 效 率和 功耗
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Ｅ Ｃｌ ｌ 一 ＦＩＩＮ 一 Ｆ ！
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就可 以轻 松实 现输 入 电源欠 压 闭锁 ， 以 实现 电源 排 序 或 启动 时 的过 流 保
可 以连续监 视 电感器 电流 。如果 电感 可 以让 该 集 成 电路 连 续 工 作 。常 见
器 电 流 超 过 最 大 电 流 检 测 门 限，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的做 法 是 启 动 时使 用 这 个 片 上 稳压 器 ，然 后 在 工作 时 向后 驱 动 Ｖ 。引 。
Ｌ３ ２ Ｔ ７４就会进 入脉冲跳跃模式 。
Ｌ ３ ２ 还 具有 可 编 程软 启 动功 脚 ， Ｖｃ Ｔ ７４ 使 ｃ引脚 电压 高 于线 性稳 压器 能，可 在启动 时控 制转换器 输出 电压 的 ８ Ｖ稳定 电压 。这 可 以降低 该 集成 的转换率 ，以降低 电源浪涌 电流和输 电 路 的 功 耗 ，并 提 高 转 换 器 效 率 。
在 模 拟 监 视 应 用 以及 逻 辑 级 控
０ －０ 至 ４ ， 制应用 中， Ｔ ７ ４ 的 Ｓ Ｎ 引脚可 图２ ３ ｖ６ Ｖ ２ ｖ Ｌ３２ ＨＤ
９ ５
／
９ ０
．
一 一
用 于 实现精 确 的关机 。用 输入 为 Ｖ
电源 的 电阻分压器 驱动 Ｓ Ｎ引脚 ， ＨＤ
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通用控制器简化高压 Ｄ ／Ｃ ＣＤ 转换器设计
Ｖ ｒ ａ ｉ ｎｔ ｌ ｒ ｍｐｌ ｅ ｇｈ Ｖ ｌ ｇｅ ＤＣ ＤＣ ｎｖ ｒ ｒＤｅ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔｅ Ｃｏ ｒ ｌ ｌ ｏ ｅ Ｓｉ ｉ ｓ Ｈｉ ｏ ｔ ／ ｉ ｆ ａ Ｃｏ ｅ ｔ ｓｇ ｓ ｅ
集成 电路 （ｃ） 电。 Ｖ ｃ供 当通过 Ｖ 引脚 电压检测到所需开 ｃ
如 果 输 入 电压 和／ Ｆ Ｔ 栅 极 关 电流低于编程 电流值 的 １％ 时，突 或 Ｅ ５ 充 电电流 足 够 低 ，可 以避 免 器 件 过 发模式启动。在突 发间隔， 开关停止动 除Ｖ ｃ 误差放大器和带隙基 度 消耗 功 率 ， 那么 这 个 片 上 稳 压 器 作 ， ｃ稳压器 、
■ 凌力尔特公司 Ｔ ｍ ｈ ｅ ａ ｏ Ｓｅｈｎ
引言
Ｌ３ ２ Ｔ ７ ４是单开关 Ｄ ／ Ｃ控制 器， Ｃ［ ） 可用于实现 中等功率 的降压 、 升压 、 负 输 出和 Ｓ ＰＣ转换器拓 扑。它可组成 ＥＩ 简 单的解 决方 案 ，可在 宽输入 电压范 围（Ｖ～ ６ Ｖ 和宽 负载 范围内 以高效 ４ ０） 率调节 系统电压。