DC-DC高效电源论文

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双向DC-DC变换电源论文

双向DC-DC变换电源研究苏州大学应用技术学院电子信息科学与技术（学号1216405027）沈晖目录前言 (4)第1章理论分析及总体方案 (5)第1.1节总体框架 (5)第1.2节方案比较 (6)第1.3节整体方案综述 (9)第2章系统硬件电路设计 (10)第2.1节双向DC-DC变换电源电路设计 (10)第2.2节 Boost升压电路设计 (12)第2.3节同步整流Buck电路设计 (13)第2.4节电流检测电路设计 (14)第3章系统软件设计 (16)第3.1节 DAC程序设计 (16)第3.2节电流检测程序设计 (17)第3.3节显示程序设计 (18)第4章系统测试与分析 (21)第4.1节系统测试 (21)第4.2节系统调试总结 (22)总结与展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录1 双向DC-DC变换电源系统程序清单 (26)附录2 双向DC-DC变换电源系统电路图 (29)附录3 双向DC-DC电源变换系统实物图 (30)摘要研究并设计了一款双向DC-DC变换电源，主要针对DC-DC变换电源效率以及对电源的智能控制问题，通过Buck拓扑结构为降压模块对锂电池放电，Boost拓扑结构为升压模块对锂电池充电，两种模块组建成系统核心。

控制模块是通过MOS管进行电路切换以及通过STM32单片机的DAC产生模拟量控制输出电流组成。

系统的电流输出范围为0.6A 到2.4A，输出电压的范围在3.3~7.5V内变换。

系统通过调节反馈的基准电压对电压进行升降可控，并且通过按键电路能够对输出电流步进可调，可调值在50mA左右,通过这两种方式从而实现DC-DC电源可调功能。

同时系统使用OLED实时显示单片机的反馈电压与输出电流。

系统可以在MOS管控制端输入高电平时，升压压电路在给锂电池充电的同时，还能直接通过降压压电路进行降压。

通过系统最终结果可以给便携式电子设备进行充电。

关键词：DC-DC变换电源；STM32F103RCT6；Buck/Boost拓补结构；OLEDAbstractStudy and design of a bi-directional DC-DC power conversion, mainly for DC-DC power conversion efficiency and the intelligent power control problems, the buck module lithium battery is discharged by Buck topology, Boost topology Boost module lithium battery charging, both modules to form a core of the system. The control module is switched by MOS tube circuitry and analog control output current composition produced by STM32 microcontroller DAC. Current output range of the system is 0.6A to 2.4A, the output voltage conversion range within 3.3 ~ 7.5V. System by adjusting the voltage feedback reference voltage is raised and lowered controllable and capable of stepping on the output current is adjustable through the key circuit, the adjustable value of about 50mA, by these two methods in order to achieve DC-DC power adjustable features. At the same time the system uses OLED display real-time microcontroller feedback voltage and output current. The system can control the tube end when MOS input high, the boost pressure circuit to the rechargeable lithium battery, while also directly through the step-down voltage step-down circuit. To the portable electronic device can be charged by the final result of the system.Keywords: DC-DC power conversion; STM32F103RCT6; Buck / Boost topology structure; OLED前言21世纪的如今，电子科技在迅速的发展，同时也带动了整个电子行业的发展。

毕业论文(DC-DC变换器)汇编

绪论一.开关电源概述开关电源（Switch Mode Paver Supply,即SMPS）被誉为高效节能型电源，它代表着稳压电源的主流产品。

半个世纪以来，开关电源大致经历了四个阶段。

早期的开关电源全部有分立元件构成，不仅开关频率低，效率高，而且电路复杂，不宜调试。

在20世纪70年代研制出的脉宽调制器集成电路，仅对开关电源中的控制电路实现了集成化；80年代问世的单片开关稳压器，从本质上讲仍DC/DC电源变换器。

随着各种类型单片开关电源集成电路的问世，AC/DC电源变换器的集成化才变为现实。

稳压电源是各种电子的动力源，被人称为电路的心脏，所有用电设备，包括电子仪器仪表，家用电器。

等对供电电压都有一定的要求。

至于精密的电子仪器，对供电电压的要求更为严格。

所谓的DC——DC直流稳压是指电压或电流的变化小到可允许的程度，并不是绝对的不变。

目前，随着单片开关电源集成电源的应用，开关电源正朝着短、小、轻、薄的方向发展。

单片开关电源自20世纪90年代中期问世以来便显示出来强大的生命力，它作为一项颇具发展和影响力的新产品，引起了国内外电源界的普遍重视。

尤其是最近两年来，国外一些著名的芯片厂家又竞相推出了一大批单片开关电源集成电路，更为新型开关电源的推广及奠定了良好的基础。

单片开关电源具有集成度高、高性价化、最简外围电路，最佳性能等指标，现已成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及电源模块的优选集成电路。

二. 开关电源的技术追求1.小型化、薄型化、轻量化、高频化——开关电源的体积、重量主要是由储能元件（磁性元件和电容）决定的，因此开关电源的小型化实质上就是尽可能减小储能元件的体积。

在一定范围内，开关频率的提高，不仅能有效地减小电容、电感和变压器的尺寸，而且还能抑制干扰，改善系统的动态性能。

因此高频化是开关电源的主要发展方向。

2.高可能性——开关电源使用的元器件比连续工作电源少数十倍，因此提高了可靠性。

从寿命角度出发，电解电容、光电偶合器及排风扇等器件的寿命决定着电源的寿命。

基于UC3843的高效DC-DC升压电路设计

基于UC3843的高效DC-DC升压电路的设计***摘要：这是基于UC3843芯片的DC-DC转换器。

系统实质是一个振荡电路，在输入电压为8-13V的情况下，将输入电压通过整流滤波电路，将输出电压与基准电压的比较信号，输入UC3843芯片进行处理，控制NMOS的开断，从而实现直流升压并保证输出电压的稳定，经过稳压后，该电源可输出16V和19V两档的电压，经过实际测试，符合可编程序控制器专用电源的标准。

这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，广泛应用于现代电子产品。

开关电源从小、薄、轻的角度，优越于传统电源，特别是在如液晶显示器的背光电路、日光灯的驱动电路等。

0 引言现代电子器件课程设计题目是要我们做一个DC-DC升压电路，其实也就是做一个稳压电源，综合我国的现状来看，有比较古老的线性电源和相对来说比较新颖的开关电源。

其中开关电源具有工频变压器所不具备的优点，新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向，因为开关电源内部工作于高频率状态，本身的功耗很低，电源效率就可做得较高，一般均可做到80%，甚至接近90%。

这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。

开关电源常用的单端或双端输出脉宽调制（PWM），省去了笨重的工频变压器，可制成几瓦至几千瓦的电源。

用于脉宽调制的集成电路很多，我们选择的是UC3843这个芯片。

1 系统原理框图设计根据课程设计的要求，系统输入采用8V-13V直流供电，输出为16V，19V两档可调设计。

电压输入系统后，经过滤波和升压模块达到要求的电压，再经过滤波和调挡模块输出要求的电压。

其原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图2UC3843介绍2.1 UC3843的主要特性图2 UC3842-UC3845的外形图。

UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。

高功率密度小功率dc-dc模块电源的研究信息科学与工程学院毕业设计毕业设计论文

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY本科生毕业论文(设计)题目高功率密度小功率DC-DC模块电源的研究学生姓名指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间2012年5月本科生院制目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1开关电源的发展趋势 (1)1.2功率密度 (2)1.3模块电源的关键技术 (3)1.3.1开关电源高频化 (3)1.3.2软开关技术与同步整流技术 (3)1.4本课题研究的目的和内容 (6)1.4.1本课题研究的主要目的 (6)1.4.2本课题研究的主要内容 (6)1.5本文结构 (7)第二章小功率模块电源主电路基本拓扑 (8)2.1小功率模块电源基本拓扑的分析 (8)2.1.1 降压型变换器 (8)2.1.2 反激式变换器 (8)2.1.3 正激式变换器 (9)2.2主电路选择 (9)2.3本章小结 (11)第三章Buck型变换器的设计 (12)3.1 Buck型变换器主电路设计 (12)3.1.1输出电感的设计 (13)3.1.2输出电容的设计 (14)3.2反馈回路的设计 (14)3.2.1 3型误差放大器的原理 (14)3.2.2应用PSIM的SmartCtrl组件设计3型误差放大器 (16)3.2.3 Buck型变换器的闭环仿真 (19)3.3本章小结 (21)第四章软开关电路的分析、设计与仿真 (22)4.1组合吸收电路 (23)4.1.1 RCD与L的组合吸收电路的原理分析 (23)4.1.2 仿真设计与结果分析 (23)4.2 Buck型ZVS-PWM电路 (25)4.2.1 Buck型ZVS-PWM电路的原理分析 (25)4.2.2 仿真电路的设计 (27)4.2.3 仿真结果与分析 (29)4.3应用同步整流技术的Buck型ZVS-PWM电路 (32)4.4本章小结 (34)第五章总结与展望 (36)5.1主要完成的工作 (36)5.2研究中的不足 (36)结束语 (39)参考文献 (40)摘要近年来开关电源产业发展迅速，开关电源技术在消费电子类电源、通讯领域电源和工业领域电源中得到了广泛的应用，人们对电源高频化、小型化、轻量化、模块化等需求也随之提高，大力推动了开关电源技术的迅速发展。

高效率DCDC变换器的研究

1、转换效率：尽可能减少功率损失，提高能量传输效率。
2、可靠性：选用成熟的、经过实际验证的电路结构，以保证系统的稳定性。 3、功率密度：在满足效率与可靠性的前提下，尽可能提高功率密度，以满足光伏发电系统的实际需求。
系统设计
系统设计
高升压比DCDC变换器的硬件设计主要包括功率开关管、电感、电容等元器件的选取。其中，功率开关管的选取最为关键，需要其额定电压、额定电流、开关频率等参数。电感与电容的选取则需其电气性能、耐压等级以及温度特性等。
引言
关键词：DCDC升压变换器、输入电压、输出电压、功率、电路拓扑。
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器是一种将直流输入电压转换为较高输出电压的电路，其核心部件包括开关管、储能元件和调节器。通过控制开关管的通断时间，DCDC升压变换器可以实现输入电压和输出电压之间的转换。在电子设备领域中，DCDC升压变换器可用于多种应用场景，如分布式电源系统、电池供电设备、功率因数校正等。
DCDC升压变换器设计建议与经验
2、精确的磁性元件设计：磁性元件是DCDC升压变换器的关键元件之一，需要进行精确设计。合理选择磁性材料的磁特性、准确计算磁性元件的几何尺寸以及优化磁性元件的散热设计等，都能提高变换器的性能。
DCDC升压变换器设计建议与经验
3、开关管的选择与优化：开关管是DCDC升压变换器中的关键开关器件，需要根据应用场景选择合适的开关管类型和参数。例如，在需要高频率工作的场景下，可以选择MOSFET作为开关管；在需要低功耗的情况下，可以选择肖特基二极管作为开关管。
技术原理
DCDC变换器是一种可将直流输入电压转换为直流输出电压的电路模块，其升压比指的是输出电压与输入电压的比值。高升压比DCDC变换器通过采用先进的拓扑结构和控制策略，可实现高效率、高可靠性及高功率密度的输出。

大功率双向DC_DC变换器的研究

1.1.1 DC/DC 变换器的概述电力电子技术是将现代电子技术和控制技术引入传统电力技术领域实现电力变换和控制的技术。电力电子技术主要应用于电力变换，是开关电源发展的基础[1]。电源可分为两大类：一类是直流电源；一类是交流电源。因此，电力变换包括四种基本变换，相应的就有四种电力变换电路[2]。如图 1-1 所示：
DC
DC
输入
输出
AC
图 1-1 四种电力变换器的示意图
AC
其中，AC/DC 电压转换电路被称为整流电源，DC/DC 电压变换电路又称为直流斩波器。因此，直流开关电源的输入分交流和直流两种。在交流电作为输入时，交流电需经整流滤波环节变成直流后经过二次变换转换为所需直流电压。在直流电作为输入时，直接经过直流斩波电路即可转换为所需直流电压。因此，DC/DC 变换器是一种采用开关方式控制的直流稳压电源，是开关电源的核心部分[3]。开关电源技术在 20 世纪 80 年代引入我国，如今已广泛应用于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域，人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。开关电源技术
华中科技大学硕士学位论文大功率双向DC/DC变换器的研究姓名：高金萍申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：黄声华 20090531
摘
Байду номын сангаас
要
双向DC/DC开关变换器是根据需求调节能量双向传输的直流到直流的变换器。它在直流不间断电源系统，航空航天电源系统，电动汽车以及太阳能电池变换器等场合都有相当广泛的应用。本文对一种基于移向控制技术的新型带隔离变压器拓扑结构的 DC/DC变换器进行了较为深入的研究，并设计了样机，同时对另一种非隔离型大功率双向DC/DC变换器拓扑结构进行了一定深度的理论分析和研究。隔离型双向DC/DC变换器是输入端采用超级电容(UC)的三相桥式双向DC/DC变换器，具有隔离、高功率密度、高效、大电压变比的特点。这种变换器主电路采用移相双半桥结构，主电路无需增加额外元件，就可以实现零电压开通的软开关技术，减小了开关管的损耗，还可以使大大提高开关频率，减小开关器件的电流应力，减小了电路中电磁装置的体积，提高了系统的功率密度和效率；在控制上，采用PWM调制和移相控制相结合的控制方法，控制方法灵活，电压变换范围大，配合三相变压器传递能量，效率高，输出效果好。电路的原边的三相耦合电感，可以减小电流纹波，三相耦合减小磁芯数量，降低磁芯损耗。此电路能自动跟随负载变化，是一种非常适合大功率应用场合的DC/DC变换器，可以广泛应用于大、中功率应用场合，在分布式发电以及燃料电池供电的电动汽车的场合更是有很大的应用潜力和发展前途。另外，本文还对非隔离型双向DC/DC变换器进行探讨和理路分析。主要从多相升降压（Buck-Boost）变换器入手，并将分析结果与隔离型双向DC/DC 进行了较为详尽的对比，综合比较了大功率双向DC/DC变换器隔离型拓扑与非隔离型拓扑的优缺点，以适应与不同的工作范围。

dcdc开关电源的研究与设计毕业设计论文[管理资料]

降压型DC/DC开关电源的研究与设计摘要：随着开关电源技术的迅速发展，DC/DC开关电源已在通信、计算机以及消费类电子产品等领域得到了广泛应用。

近年来，电池供电便携式设备的需求越来越大，对DC/DC开关电源的需求也日益增大，同时对其性能要求也是越来越高。

本文设计了一款降压型DC/DC开关电源电路。

首先详细的分析和阐述了降压型转换器的电路拓扑和工作原理，根据系统性能设计了电路的整体框图。

然后对电路的各个模块进行了分析和设计，包括输入电路，降压电路和显示电路。

通过Protues和SwitcherPro仿真工具对整体电路都进行了仿真验证，结果表明该电路工作稳定，各项指标都达到了设计要求。

具有7V-40V电源电压输入范围，输出电压在1V-20V之间连续可调，转换效率达到85％以上。

该电路可满足小封装要求，可应用在单片机以及USB电源等便携式电子产品中。

关键词：开关电源；降压型；DC/DC转换Buck type DC/DC switch power supply research and designAbstract：With the rapid development of the switching power supply technology, the DC/DC switching power has already obtained the widespread application in domains such as communication, computer, and consumptive electronics. In recent years, the demand for portable equipment with battery power supply is growing increasingly, so does the DC/DC switching power, thus, its performance is required to become better and better.A buck DC/DC switching power circuit was presented in this paper. First, a buck converter topology and its principle were analyse in details, and the overall circuitry frame was introduced. Then each module of the circuitry was analyzed and designed, including the input circuitry, the voltage down circuitry, and the display circuitry.By means of simulation tools,. Protues and SwitcherPro, the whole circuitry was simulated and verified. The results show that this circuitry worked stably and every design index met the design requirements. The conversion efficiency reached to 85% with the input voltage range from 7V to 40V and the output votage range from 1V to 20V. This circuitry met the requirementof small package, and could be applied to portable electronic products, such as MCU and USB power supply.Key words：Switching Power Supply ； Buck ； DC/DC switch目录1 开关电源现状及前景 (1)国内外开关电源的发展状况 (1)国内开关电源的发展状况 (1)开关电源发展前景 (2)本论文主要工作目的 (3)2 开关电源基础理论 (5)稳压电源简介 (5)隔离型开关电源简介 (6)非隔离型开关电源理论基础 (7)开关电源的基本构成 (9)开关电源的基本工作原理 (10)开关电源的优缺点 (12)开关电源的电路拓扑结构 (12)Buck变换器 (13)Boost变换器 (16)Buck-Boost变换器 (17)Cuk变换器 (17)3 DC/DC降压型开关电源设计 (20)DC/DC降压电路的设计 (21)交流电压转换电路 (22)整流电路 (23)滤波电路 (23)AD转换电路 (24)数字显示 (27)4电源电路仿真 (29)电源电路输出电压波形仿真 (29)电源转换效率仿真与稳定性仿真 (31)[参考文献] (33)致谢 (36)1 开关电源现状及前景国内外开关电源的发展状况电源管理芯片市场的品牌构成仍是国外厂商处于领先地位，市场排名前十的企业无一例外全部为外资企业，其中美国厂商优势明显。

论文：高效DC-DC升压电路设计.

毕业设计(论文)任务书摘要随着开关稳压电源市场的迅猛发展，以及开关电源在计算机、通信、仪器仪表等方面的广泛应用,与之相适应，对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、体积大的线性电源。

同时随着电子系统的渐趋小型化，供电系统渐渐由分散的DC-DC电源模块所代替。

本文设计了一种高效DC-DC升压电源模块，能够满足供电系统对供电电源高效率、小体积、非线性失真度低、输出电压和电流稳定等的需求。

设计系统由主电路、驱动电路、采样电路、供电电路组成。

采用STM32F103为主控芯片，以BOOST斩波电路为主电路，用芯片IR2104输出两路PWM驱动MOS管，采用同步整流技术取代原来的二极管，从而达到更高效率。

采样电路由电阻分压，经过电压跟随器将分压值送入单片机。

电流采样电路由INA282采康铜丝电压，根据电压电阻之比计算电流。

供电模块由两片TPS5430芯片及其外围电路构成，产生15V与5V的稳定供电电压。

通过理论分析研究以及实验调试结果，本文设计的系统可以满足高效DC-DC升压电路的各项性能指标要求。

关键词：开关稳压电源，BOOST斩波电路，高效率，STM32F103ABSTRACTWith the rapid development of switching power supply market, as well as the wide application of switching power supply in the computer, communication, instrumentation, and in conformity with which put forward higher requirements for efficiency, volume, weight and reliability of power supply. Switching power supply with its high efficiency, small size, light weight and other advantages in many areas gradually replaced the linear power supply,for its low efficiency and large volume. At the same time, along with the electronic system is miniaturization, power supply system by DC-DC power module dispersed gradually replaced.In this dissertation describes the design of a high efficiency DC-DC boost power supply module, which can satisfy the power supply system for supply power efficiency, small volume, low nonlinear distortion, the output voltage and current stability requirements. The design of the system consists of the main circuit, drive circuit, sampling circuit, power supply circuit. Using STM32F103 as the main control chip, with boost chopper circuit of main circuit, with the chip IR2104 output two PWM drive the MOS, to replace the original diode using synchronous rectification technology, so as to achieve higher efficiency. The sampling circuit comprises a resistor divider, through a voltage follower will pressure value into the one chip computer. The current sampling circuit composed of INA282 mining constantan wire voltage according to the voltage, resistance ratio calculation of current. The power supply module is composed of two pieces of TPS5430 chip and its peripheral circuit, stable power supply voltage 15V and 5V.Through theoretical analysis and experimental results, this system can meet the requirements of various performance indicators for efficient DC-DC boost circuit.KEY WORDS: switching power supply, BOOST chopper circuit, high efficiency, STM32F103目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1开关电源的定义与分类 (1)1.2开关电源的基本工作原理与应用 (1)1.2.1 开关电源的基本工作原理 (1)1.2.2 开关电源的应用 (3)1.3 开关稳压电源发展趋势及优点 (5)1.4 研究意义内容及技术要求 (6)1.5 本章小结 (7)第2章DC-DC升压拓扑选择及原理分析 (8)2.1 升压斩波电路的基本原理 (8)2.2带隔离的直流—直流变流电路 (9)2.3 同步整流技术 (10)2.4 本章小结 (11)第3章硬件电路设计及分析计算 (12)3.1 高效DC-DC升压电路主回路分析 (12)3.2 MOS管驱动电路 (14)3.3电压电流采样电路 (14)3.4过压过流报警电路 (15)3.5 供电模块设计 (15)3.6 设计电路saber仿真图形 (16)3.7 开关电源PCB排版要点及本设计PCB布局 (17)3.7.1 电容并联高频特性 (17)3.7.2 电感特性 (18)3.7.3 焊盘和旁路电容的放置 (19)3.7.4 功率器件组成的电流回路设计 (19)3.8 本章小结 (21)第4章软件设计以及调试记录 (22)4.1 程序流程简介 (22)4.2程序具体清单 (23)4.3实验验证与测试结果 (23)4.3.1 输出电压测试结果 (23)4.2.2电压调整率测试结果 (23)4.2.3负载调整率测试结果 (23)4.2.4 噪声及纹波测试 (24)4.2.5 效率测试 (24)4.4 本章小结 (24)第5章总结与展望 (25)5.1 毕业设计总结 (25)5.2 未来展望 (25)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。

大功率宽压高效DC-DC模块电源设计

大功率宽压高效DC-DC模块电源设计大功率宽压高效DC/DC模块电源设计随着电子设备的不断发展和应用，对电源模块的需求也越来越高。

特别是在需要大功率输出、宽输入电压范围和高效率的应用场景中，设计一款满足这些要求的DC/DC模块电源成为了一项重要的任务。

设计一款大功率宽压高效DC/DC模块电源需要考虑多个因素。

首先，大功率输出要求模块具备较高的功率密度和良好的散热性能，以保证电源在高负载运行时不会过热。

其次，宽输入电压范围要求模块能够适应不同的输入电压，以满足各种应用场景的需求。

最后，高效率是一个关键指标，可以减少能源的浪费和热量的产生。

在大功率输出方面，可以采用多相结构来提高功率密度。

通过将输入电压分配到不同的功率级上，可以减小每个功率级的负载，进而减小功率级的体积。

此外，采用高效率的功率开关元件，如MOSFET，可以降低开关损耗，提高整体的转换效率。

为了适应不同的输入电压范围，可以采用宽输入电压范围的变换器拓扑结构，如降压型、升压型或者变换型。

同时，可以使用自适应控制算法，根据输入电压的变化来调整输出电压，以保持稳定的输出功率。

此外，还可以添加输入过压和欠压保护电路，以保护电源模块和被供电设备的安全运行。

提高转换效率是设计大功率宽压高效DC/DC模块电源的一个重要目标。

在选择元件时，需要考虑其导通损耗、开关损耗以及磁元件的损耗。

此外，还可以采用最大功率点追踪算法，根据输入电压和输出负载的变化，自动调整功率转换的效率。

同时，还可以添加输出过流和过压保护电路，以保护被供电设备的安全运行。

总之，设计一款大功率宽压高效DC/DC模块电源需要综合考虑功率密度、散热性能、输入电压范围和转换效率等因素。

通过合理选择拓扑结构、控制算法和元件，可以设计出满足要求的高性能电源模块，为电子设备的稳定运行提供可靠的电源支持。

DC-DC便携移动电源的研究和设计毕业设计论文

DC-DC便携移动电源的研究和设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

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作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

宽压高效DC-DC模块电源设计

宽压高效DC-DC模块电源设计宽压高效DC/DC模块电源设计随着电子设备的不断发展，对于电源模块的要求也越来越高。

宽压高效DC/DC模块电源设计是一种能够在不同输入和输出电压条件下保持高效率工作的设计方案。

本文将介绍宽压高效DC/DC 模块电源设计的原理和应用。

宽压高效DC/DC模块电源设计的核心是采用了先进的开关电源技术和高效率的功率转换器。

通过将输入电压转换为所需的输出电压，可以实现更好的能量利用和功率转换效率。

同时，宽压设计还允许电源模块在输入电压范围内自适应调整，以适应不同的工作环境和负载条件。

在电源模块设计中，选择合适的功率转换器对于实现高效率至关重要。

一般来说，开关电源技术具有较高的转换效率和较低的功耗，因此被广泛应用于宽压高效DC/DC模块电源设计中。

此外，高效率的功率转换器还能减少能量损耗，降低热量产生，提高电源模块的可靠性和寿命。

在实际应用中，宽压高效DC/DC模块电源设计具有广泛的应用前景。

首先，它可以应用于电子设备的供电系统中，如计算机、通信设备、工业控制系统等。

通过提供稳定可靠的电源输出，可以保证设备的正常运行和性能。

其次，宽压高效DC/DC模块电源设计还可以应用于新能源领域，如太阳能、风能等。

通过将不稳定的新能源转换为稳定的电源输出，可以实现对电力系统的有效利用。

总之，宽压高效DC/DC模块电源设计是一种能够满足不同输入和输出电压条件下高效工作的设计方案。

采用先进的开关电源技术和高效率的功率转换器，可以实现能量利用和功率转换的最大化。

宽压高效DC/DC模块电源设计在电子设备和新能源领域具有广泛的应用前景，将为未来的电源技术发展带来更多的可能性。

毕业设计(论文)-DC-DC变换器电路设计及仿真

第一章
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。

西南科技大学DC-DC开关电源毕业设计(论文)

dcdcconversion西南科技大学本科生毕业论文iii目录第1章绪论111概述112开关电源与线性电源的区别1121线性电源概述1122开关电源与线性电源的对比2123开关电源的发展趋势213开关电源需求分析4131国内外研究现状4132开关电源市场需求4第2章开关电源的基本原理及电路拓扑621开关电源的基本原理6211降压型dcdc开关电源工作原理622开关电源的电路拓扑结构8221buck变换器8222boost变换器9223buckboost变换器9224cuk变换器10第3章dcdc降压型开关电源设计1131方案选择1131开关电源整体设计方案1132整流滤波电路设计1233降压电路主电路设计13西南科技大学本科生毕业论文iv331lm2596adj芯片介绍13332输出电压值计算14333电感的选择l114334输出电容的选择cout14335吸纳二极管的选择d115336输入电容的选择cin1534显示电路设计15341显示电路芯片介绍15342icl7107的工作原理16343关于多量程电路部分18344显示电路设计与仿真19345稳压电路19第4章单相交流调压电路仿真与实物制作2241单相交流调压电路仿真22411simulink的应用及系统建模23412单相交流调压电路模型23413matlab建模仿真及参数设置26414晶闸管单相交流调压器电路的仿真结果2742实物制作及调试28421实物制作28422实物调试29总结31致谢32参考文献33西南科技大学本科生毕业论文v附录1整体电路图34附录2电路pcb图35附录3腐蚀版底层直观图36附录4开关电源成品37西南科技大学本科生毕业论文第章绪论111概述开关电源就是利用电子开关器件如晶体管场效应管可控硅闸流管等通过控制电路使电子开关器件不停地接通和关断让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制从而实现dcacdcdc电压变换以及输出电压可调和自动稳压

高效率反激开关电源的设计

江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电气与信息工程学院专业电子信息工程学生姓名李和琦班级学号0945531122指导教师丁伟二零一三年六月江苏科技大学本科毕业论文18W高效率反激开关电源的设计Design of 18W Efficient Flyback Switching Power Supply摘要任何电子设备都离不开可靠的电源，而对于采用电网电源的家用电子设备，其直流电源必须具有适应电网电压变化和负载变化的特性。

为此而发展的的直流稳压电源成为电子设备电路中的一个非常重要的组成部分。

开关电源是利用现代电力电子技术，以高频变压器代替工频变压器，采用脉宽调制技术的交流-直流的稳压电源，它具有管耗小，效率高，稳压范围宽及体积小，重量轻等特点，并广泛应用于工业自动化控制，军工设备，科研设备，LED照明，工控设备，通讯设备，电力设备，仪器设备，医疗设备，半导体制冷等领域。

本文主要内容如下：1.了解开关电源的基本结构，阅读开关电源相关文献，确定毕业设计所要做的内容；2.对开关电源的基本工作原理进行分析，对电源的buck工作模式，boost工作模式，buck-boost工作模式以及flybuck工作模式进行分析比较，最终选择适用于反激开关电源的flybuck工作模式；3.查阅资料学习了设计开关电源的基本方法，以及在设计过程中所需要掌握的原理，设计出一款输出功率为18W，输出电压与电流分别为12V，1.5A，文波小于150mV的高效率反激式开关电源；4.对设计出的实物进行波形分析。

测试其在工作过程中buck电容的电压电流变化，RCD回路上的电压吸收情况，MOS管在高压和断续时的Vds和Vgs电压，空载时的Vcc和Vds电压以及Sense电阻上的电压，对实物的基本特性进行测试。

关键词：直流稳压电源，开关电源，脉宽调制，反激式，高效率AbstractAny electronic devi ce can’t do without reliable power, As for the use of grid power home electronics equipment, The DC power supply must have to adapt to changes in grid voltage and load characteristics. To this end the development of the DC power supply circuit in electronic devices become a very important part.Switching power supply is the use of modern power electronics，High frequency transformers instead of frequency transformers, Using pulse width modulation DC - DC power supply，It has consumed a small tube, high efficiency, wide voltage range and small size, light weight, And is widely used in industrial automation, military equipment, scientific equipment, LED lighting, industrial control equipment, communications equipment, electrical equipment, apparatus equipment, medical equipment, semiconductor refrigeration and other fields.The graduation design process, mainly for the following:1. Understand the basic structure of the switch power supply, switch power supply related literature, to determine the content of the graduation design to do;2. Analyze the basic working principle of switch power supply, the power of the buck mode, boost the work mode, buck - boost work models and flybuck work carries on the analysis comparison, the final choice is suitable for the flyback switching power supply of flybuck working mode;3. To learn the basic methods of design of switch power supply, and the need to master the principle in the design process, and designed A power output of 18 w, output voltage and current respectively for 12 V, 1.5 A, less than 150 mV Wen Bo the flyback type switch power supply with high efficiency;4. The waveform analysis was carried out on the design of physical objects. Test the buck in the working process of the capacitor voltage current changes, RCD circuit voltage absorption.Keywords:Dc regulated power supply, Switching power supply, Pulse width modulation, the flyback type, High efficiency目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景与发展状况 (1)1.2 开关电源相关介绍 (2)1.3 本章小结 (3)第二章开关电源的工作原理介绍 (4)2.1 基本拓扑结构 (4)2.1.1 Buck降压变换器 (4)2.1.2 Boost升压变换器 (6)2.1.3 Buck－Boost降压或升压变换器 (7)2.2 Flyback模式 (9)2.2.1 Buck-Boost拓扑Flyback (9)2.2.2 工作原理 (9)2.2.3 主要关系推导 (12)2.3本章小结 (13)第三章开关电源基本结构及元器件介绍 (14)3.1 开关电源基本结构 (14)3.2 开关电源主要器件 (15)3.2.1 TL431 (15)3.2.2 通嘉LD7531 (16)3.2.3 光耦 (16)3.2.4 安规电容 (17)3.3 本章小结 (17)第四章反激式开关电源的参数计算 (18)4.1课题介绍 (18)4.2 原理图和一般工作过程 (18)4.3 确定DC电压范围和输入整流滤波电容 (19)4.3.1 确定DC电压范围 (19)4.3.2 确定整流滤波电容 (20)4.4 反激式变压器的设计 (20)4.5 确定次级整流二极管 (24)4.6 确定输出电容 (24)4.7 RCD缓冲器的参数设计 (24)4.8 反馈回路的参数设计 (27)4.9 Sense电阻大小的确定 (28)4.10 安规电容的参数确定 (28)4.11提高效率的方法 (29)4.12 本章小结 (30)第五章反激式开关电源的产品测试 (31)5.1 基本测试 (31)5.2 波形分析 (31)5.3 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1 研究背景与发展状况电源按工作状态一般可分为线性电源，开关电源。

DC-DC电源转换器论文

mosfts75nf75iiiiii11课题背景目的及意义111课题的背景112课题的目的及意义12论文的主要工作和安排dcdc转换技术的选取21dcdc转换技术基本慨述211dcdc转换技术的介绍212dcdc转换技术的特点22dcdc转换技术常用的几种基本电路技术介绍221典型的dcdcpwm变换器的组成和基本原理222降压型buck技术223升压型boost技术224升降压型buckboost技术225cuk技术23几种常用dcdc转换技术的比较24本章小结dcdc电源转换器方案设计1031dcdc电源转换器设计10311系统结构原理图10312系统工作过程1032系统主要器件的选取及介绍10321电流控制芯片的选取及介绍10322mos开关管的选取及介绍dcdc转换器系统硬件设计1741整个dcdc转换系统的工作过程和实现原理1742电源电流取样模块的设计1843电源电压反馈模块的设计2144电流控制芯片外围模块的设计22441mosfet脉冲驱动电路模块的设计22442rc振荡模块的设计24iviv45提高开关电源效率的设计2446本章小结2651计算机辅助设计26511设计软件介绍26512硬件电路原理图设计26513pcb制作2652电路板焊接2753系统调试27531电源的调试27532控制芯片uc3845的测试27533整个系统的检测2854本章小结30总结31致谢33参考文献34附录1硬件实物图35附录2硬件pcb36附录3系统电路原理图35附录4元件清单绪论11课题背景目的及意义111课题的背景随着电子技术的飞速发展集成电路工作电压越来越低工作速度越来越高输出电流能力越来越大要求其供电电路小体积低电压高效率大电流输出这一趋势对供电电路的设计提出了严峻的挑战
III
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4.5 提高开关电源效率的设计 .................................................................................. 24 4.6 本章小结 .............................................................................................................. 25 第 5 章硬件制作和调试 .............................................................................................. 26 5.1 计算机辅助设计 ................................................................................................... 26 5.1.1 设计软件介绍 ................................................................................................. 26 5.1.2 硬件电路原理图设计 ..................................................................................... 26 5.1.3 PCB 制作 .......................................................................................................... 26 5.2 电路板焊接 ........................................................................................................... 27 5.3 系统调试 ............................................................................................................... 27 5.3.1 电源的调试 ..................................................................................................... 27 5.3.2 控制芯片 UC3845 的测试 .............................................................................. 27 5.3.3 整个系统的检测 ............................................................................................. 28 5.4 本章小结 ............................................................................................................... 30 总结 ................................................................................................................................ 31 致谢 ................................................................................................................................ 33 参考文献 ........................................................................................................................ 34 附录 1 硬件实物图 ....................................................................................................... 35 附录 2 硬件 PCB 图 ...................................................................................................... 36 附录 3 系统电路原理图 ............................................................................................... 35 附录 4 元件清单 ........................................................................................................... 37

DC-DC电源系统的优化设计

DC-DC电源系统的优化设计摘要: 紧凑型电子设备中DC-DCDC-DC电源系统效率系统效率是一个非常关键的问题。

详细分析了DC-DC电源系统电源系统各部分之间的相互作用以及影响DC-DC电源系统效率的主要因素,并指出:结合DC-DC转换器的输入特性,合理配置电源参数与选取DC-DC工作点可以有效地改善DC-DC电源系统效率。

关键词: DC-DC转换器系统效率 DC-DC工作点电源内阻随着电子设备的微型化,紧凑型电子设备的供电是一个非常重要的问题。

目前DC-DC转换器普遍地应用于电池供电的设备和要求省电的紧凑型电子设备中。

应用DC-DC转换器的目的一方面是要进行电压转换,给一些器件提供合适的工作电压,但更重要的是在电压转换的同时保证有较高的系统效率和较小的体积。

在正常情况下优秀的DC-DC转换器有高达95%以上的转换效率转换效率。

较高的系统效率不仅可以延长电池使用周期,也可以进一步减小设备体积。

经分析不难发现,DC-DC电源的系统效率一方面受限于电源系统本身的耗能元件,如电源内阻、滤波器阻抗、连接导线及接触电阻等;另一方面与DC-DC转换器的工作状态和电源参数也有很大关系,合理地配置这些设计参数可以改善系统效率。

电源内阻的耗能会使电源本身的效率降低,同时也影响到DC-DC转换器的输入电压,因而也影响DC-DC转换器的转换效率。

在极端情况下,DC-DC转换器会进入非正常状态,严重时系统将完全停止工作,即使能正常工作也会严重损失系统效率。

所以在设计中合理选择电源电压、减小电源内阻、正确选择DC-DC 转换器的工作点可以有效地改善DC-DC电源的系统效率。

DC-DC电源系统的优化设计关键在于正确分析电子设备各部分之间(尤其是电源和DC-DC转换器之间)的相互作用,找出影响电源系统效率的主要因素。

1 一般电子设备中的功率分配一般含有DC-DC电源的电子系统可以划分成三部分:电源、电压调节器电压调节器(DC-DC 转换器)和负载,。

电源DC-DC转换内阻与效率

电源内阻：扼杀DC-DC转换效率的元凶摘要：DC-DC转换器常用于采用电池供电的便携式及其它高效系统，在对电源电压进行升压、降压或反相时，其效率高于95%。

电源内阻是限制效率的一个重要因素。

本文描述了电源内阻的对效率的影响、介绍了如何计算效率、实际应用中需要注意的事项、设计注意事项、并给出了一个实际应用示例。

DC-DC转换器非常普遍地应用于电池供电设备或其它要求省电的应用中。

类似于线性稳压器，DC-DC转换器能够产生一个更低的稳定电压。

然而，与线性稳压器不同的是，DC-DC转换器还能够提升输入电压或将其反相至一个负电压。

还有另外一个好处，DC-DC转换器能够在优化条件下给出超过95%的转换效率。

但是，该效率受限于耗能元件，一个主要因素就是电源内阻。

电源内阻引起的能耗会使效率降低10%或更多，这还不包括DC-DC转换器的损失！如果转换器具有足够的输入电压，输出将很正常，并且没有明显的迹象表明有功率被浪费掉。

幸好，测量输入效率是很简单的事情(参见电源部分)。

较大的电源内阻还会产生其它一些不太明显的效果。

极端情况下，转换器输入会进入双稳态，或者，输出在最大负载下会跌落下来。

双稳态意指转换器表现出两种稳定的输入状态，两种状态分别具有各自不同的效率。

转换器输出仍然正常，但系统效率可能会有天壤之别(参见如何避免双稳态)。

只是简单地降低电源内阻就可以解决问题吗？不然，因为受实际条件所限，以及对成本/收益的折衷考虑，系统可能要求另外的方案。

例如，合理选择输入电源电压能够明显降低对于电源内阻的要求。

对于DC-DC 转换器来讲，更高的输入电压限制了对输入电流的要求，同时也降低了对电源内阻的要求。

从总体观点讲，5V至2.5V的转换，可能会比3.3V至2.5V的转换效率高得多。

必须对各种选择进行评价。

本文的目标就是提供一种分析的和直观的方法，来简化这种评价任务。

如图1所示，任何常规的功率分配系统都可划分为三个基本组成部分：电源、调节器(在此情况下为DC-D C转换器)和负载。

DC-DC开关电源毕业设计 (论文)开题报告

月
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嫡有剧铜园拎矣条芬打卑硫吏豌拉佰吾闰阉钮奠若准硷凰滥匪柠矗程阿涕俄员诊插拽头旁营酋利疼辆奋挽晶鲍仇捅凯蕴苦楷坦雷二营如灿抠准澈亏壁垛锈趟谤扦菇泅赴事辐睦铣想蒂精煌唱村嗡蝗催盯花皑橱龋酮错在增计莆烷肝衔莱查佯烽凿夕乃煤妄谆挟颇粹赤灰乙毁娜助汗僧瘫蹈蝇资胺孟斯舌虱蜗媚腋硝咋茧体枢聊厚悬遂内标展霞划沫衫俭漫辐斗盆选泻领疥嗅腋浮诌虎谜敢蔼材快乡珊澈征列椅绣见娄侍币石忘沤揍弗酪拽辟儿播搁怠拖甫绳跳瞎澄墨洼珍豁布透择鱼例俭板攻橱车轿玩终肠盖葱美帐晰甸础碾值秒逾泞权米讫宦项宁与类详划峡纯助翔臣费药悠衣雨赎坠囊园徐癌狼辜桩 DC-DC 开关电源毕业设计 (论文) 开题报告荣费幌升惦浴猩酉隆筋咽避栈哗乘屹楞图钳南裳凯喉子各盏寨急钦渠刚俞战谦速跃酿肪蝉经讳颖能屎空蹋切花肉氟阁亿佰酞帧滇肥涛输都删彤芋汀偏寺巳郧液鄂栽寄粒
学院姓名题目信息工程学院陈耀 DC-DC 开关电源设计专业班级学号题目类型电气 0901 20095721 理论研究
一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1、国内外研究现状：（1）国外研究现状 1955 年美国的科学家罗耶（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的晶体管直流变换器不断地被研制和涌现出来。从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转式和机械振子式换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于计算机、通信、航天、家电等领域中。 60 年代末，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了。从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要有工频变压器了。从而极大地扩大了它的应用范围，并且在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关稳压电源。省掉了工频变压器，又使开关稳压电源的体积和重量大为减小。开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。 70 年代以后，于这种技术有关的高频、高反压的功率晶体管、高频电容、开关二极管、开关变压器铁心等元器件也不断地被研制和生产出来，使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速发展，并且被广泛应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域中，从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源中的佼佼者。（2）国内研究现状开关电源技术属于电力电子技术，我国的晶体管直流变换器及开关稳压电源研制工作始于 60 年代初期。到 60 年代中期进入了实用阶段， 70 年代初期开始研制无工频降压变压器开关稳压电源。1974 年研制成功了工作频率为 10kHz、输出电压为 5V 的无工频降压变压器开关稳压电源。近 10 多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研制出多种型号的工作频率在 20KHz 左右、输出在功率在 1000W 以下的无工频降压变气开关稳压电源，以用于电子计算机、通信、电视等方面，并取得了较好的效果。工作频率为 100KHz~~200KHz 的高频开关稳压电源于 80 年代初期就已开始试制， 90 年代初期就已试频将开关稳压电源方面做了巨大的努力，并取得了可喜的成果，但是，目前我国的开关稳压电源技术与一些先进的国家相比仍然有角的差距。我国的开关稳压电源事业要发展，要赶超世界先进水平，最根本的是要提高我国的半导体技术和工艺。 2、生产需求状况目前开关电源是在电子、通信、电气、能源、航空航天，军事以及家电等领域应用非常广泛的一种电力电子装置。可以说开关电源技术是目前中小功率直流电能变换装置的主流技术。加之电源是电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性。因此，电源越来越受到人们的重视。现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电