新型非隔离负电压DCDC开关电源的设计
DCDC变换器的设计方案
DC-DC变换器的设计方案一种模块化高效DC-DC变换器的开发与研制设计方案一、设计任务：设计一个将220VDC升高到600VDC 的DC-DC变换器。
在电阻负载下，要求如下：1、输入电压U=220VDC，输出电压u=600VDC。
2、输出额定电流|;:=2.5A，最大输出电流Iomax=3Ao3、当输入山在小范围内变化时，电压调整率SV W2%（在匕=2.5A时）。
4、当|<在小范围你变化时，负载调整率SI W5%（在||=220VDC时）。
5、要求该变换器的在满载时的效率n±90%o6、输出噪声纹波电压峰-峰值U t）pp<1V（在Ui=220VDC,u=600VDC,［（=2・5A条件下）。
7、要求该变换器具有过流保护功能，动作电流设定在3A o8、设计相关均流电路，实现多个模块之间的并联输出。
二、设计方案分析1、DC-DC升压变换器的整体设计方案主电路图1DC-DC变换器整体电路图如图1升压式DC-DC变换器整体电路所示，该DC/DC电压变换器由主电路、采样电路、控制电路、驱动电路组成；开关电源的主电路单元、样电路单元采、控制电路单元、驱动电路单元组成闭环控制系统，是相对输出电压的自动调整。
控制电路单元以SG3525为核心，精确控制驱动电路，改变驱动电路的驱动信号，达到稳压的目的。
2、DC-DC升压变换器主电路的工作原理DC-DC功率变换器的种类很多。
按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。
非隔离型的DC-DC变换器又可分为DC600V降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC 变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。
下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC 变换器的工作原理。
图2(a )DC-DC变换器主电路图2(b )DC-DC 变换器主电路图2(a )是升压式DC-DC 变换器的主电路，它主要由开关变换电路、高频变压电路、整流电路、输出滤波电路四大部分组成；图1(b )是用matlab 模拟主电路 DC220V出的升压式DC-DC变换器的主电路图。
DCDC模块电源的设计方法
DCDC模块电源的设计方法DC/DC模块是一种常见的电源转换模块，用于将直流电压的输入转换为不同的直流电压输出。
在设计DC/DC模块电源时，需要考虑多个因素，包括输入输出电压、电流要求、效率、稳定性以及电磁兼容性等。
下面我将详细介绍DC/DC模块电源的设计方法。
1.确定输入输出电压要求首先需要确定所需的输入和输出电压。
输入电压通常由电池、直流电源或其他电源提供，而输出电压则取决于所需的系统要求。
输入输出电压的选择应考虑到系统需求和电源模块的规格。
2.选择适当的拓扑结构DC/DC模块有多种拓扑结构可供选择，包括升压、降压、升降压和反激式等。
选择适当的拓扑结构取决于输入输出电压的差异、负载特性和成本要求等因素。
常用的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost和Cuk等。
3.计算元件参数在设计DC/DC模块电源时，需要计算和选择适当的元件参数，包括电感、电容、开关管和保护元件等。
这些元件的选择应根据输入输出电流、电压波动、功率损耗和效率要求等因素进行。
4.设计反馈回路DC/DC模块电源需要一个反馈回路以保持输出电压的稳定性。
常见的反馈方式有电压模式和电流模式控制回路。
选择适当的反馈方式取决于系统要求、稳定性和响应速度等因素。
5.优化功率转换效率为了提高DC/DC模块电源的效率，可以采取以下几个方法：-选择低功耗开关管和驱动电路，减少开关损耗；-优化电感参数，降低电感损耗；-使用高效的控制策略和调制技术。
6.考虑电磁兼容性在设计DC/DC模块电源时，还需要考虑电磁兼容性问题。
这包括减少电源模块对其他电子系统的电磁干扰，并对外界干扰具有一定的抗扰度。
为此，可以采取以下几个措施：-使用屏蔽材料和滤波器降低辐射和传导干扰；-应用良好的接地和屏蔽设计；-合理布局和排布电路板。
7.进行模拟和仿真在设计DC/DC模块电源时，可以使用模拟和仿真工具进行电路设计和性能评估。
这可以帮助验证设计的准确性和系统性能，减少实际测试的时间和成本。
第十三讲：非隔离DCDC变换电路
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o Uo t0 t1 t2 t 图4.3 降压（Buck）型电路电流连续时 的主要电压、电流波形
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1、 降压（Buck）型电路 ——电流连续模式工作原理分析
（4）电感电流的平均值、最大值、
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图4.6 降压（Buck）型电路电流断续时 的主要电压、电流波形
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增加开关频 率、加大滤 波电感和滤 波电容都可 以减小输出 脉动电压。
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③续流二极管电流： iVD iL ④分析滤波电容的电压与电 流波形：
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1、 降压（Buck）型电路 ——电流连续模式
隔离dcdc电源拓扑结构
隔离dcdc电源拓扑结构一、引言隔离DC-DC电源作为电子产品中不可或缺的组成部分，其主要功能是将输入电压转换为所需的输出电压，并且通过隔离器件实现输入输出间的电气隔离。
本文将介绍隔离DC-DC电源的拓扑结构。
二、非隔离式DC-DC电源非隔离式DC-DC电源是最简单的一种拓扑结构，其原理如下：通过一个开关管控制输入电压，使得输入电压在开关管导通期间充入能量存储元件（如电感），在开关管截止期间释放能量存储元件中的能量并将其转换为所需输出电压。
由于该结构没有使用隔离器件进行输入输出间的隔离，因此存在安全风险。
三、反激式DC-DC电源反激式DC-DC电源是一种基于变压器实现输入输出间隔离的拓扑结构，其原理如下：通过一个开关管控制输入端与变压器之间的连接，使得输入端充入能量存储元件（如电容），当开关管截止时，在变压器中产生高频交流磁场，通过磁耦合将能量传递到输出端，再通过输出端的整流电路转换为所需输出电压。
由于该结构使用了变压器进行输入输出间的隔离，因此能够有效降低安全风险。
四、正激式DC-DC电源正激式DC-DC电源是一种基于变压器实现输入输出间隔离的拓扑结构，其原理如下：通过一个开关管控制输入端与变压器之间的连接，使得输入端充入能量存储元件（如电感），当开关管导通时，在变压器中产生高频交流磁场，通过磁耦合将能量传递到输出端，再通过输出端的整流电路转换为所需输出电压。
由于该结构使用了变压器进行输入输出间的隔离，因此能够有效降低安全风险。
五、谐振式DC-DC电源谐振式DC-DC电源是一种基于谐振现象实现输入输出间隔离的拓扑结构，其原理如下：在开关管导通时，将能量存储元件中的能量传递到谐振网络中；在开关管截止时，利用谐振网络中形成的高频交流磁场将能量传递到输出端。
由于该结构使用了谐振网络进行输入输出间的隔离，因此能够有效降低安全风险。
六、总结本文简要介绍了隔离DC-DC电源的拓扑结构，包括非隔离式DC-DC电源、反激式DC-DC电源、正激式DC-DC电源和谐振式DC-DC电源。
DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案DC-DC电源设计是一种将直流电源转换为不同电压或电流输出的电源设计方案。
DC-DC电源的设计目标是提供高效率、稳定可靠的电源输出，确保电路正常工作和设备正常运行。
本文将介绍DC-DC电源设计的基本原理、设计步骤和一些具体的设计方案。
一、DC-DC电源设计的原理和基本概念DC-DC电源设计基于开关电源的原理，使用开关元件（如MOS管）周期性地开启和关闭来控制电源输出电压和电流的变化。
通过调整开关元件的开关频率、占空比和电压波形等参数，可以实现不同输出电压和电流的调节。
DC-DC电源设计中，常用的基本概念有：1.输入电压：直流电源输入的电压值，例如12V、24V等。
2.输出电压：DC-DC电源输出的电压值，例如5V、3.3V等。
3.输出电流：DC-DC电源输出的电流值，例如1A、2A等。
4.效率：DC-DC电源输出功率与输入功率之比，用来衡量电源转换的效率。
5.稳定性：DC-DC电源输出电压或电流的稳定性，要求在负载变化、输入电压波动等情况下仍能保持稳定。
二、DC-DC电源设计的步骤DC-DC电源设计一般包括以下几个步骤：1.确定设计需求和参数：根据目标设备的需求和规格，确定DC-DC电源的输入电压、输出电压和输出电流等参数。
2. 选择拓扑结构：根据需求参数和应用场景选择合适的DC-DC拓扑结构，常见的有反激式、降压Buck型、升压Boost型、降压升压Buck-Boost型等。
3.选择元器件和设计电路：根据拓扑结构选择合适的开关元件、滤波电感、滤波电容和控制电路等元器件，并设计合理的电路连接方式和参数。
4.进行电路仿真和优化：使用仿真软件对电路进行仿真分析，评估电路的性能指标，并根据仿真结果对电路进行优化调整。
5.PCB设计和布局：根据电路设计结果进行PCB设计和布局，确保电路的稳定性和可靠性。
6.电路调试和测试：对设计好的PCB电路进行调试和测试，验证电路的稳定性、效率和输出性能是否符合设计要求。
dcdc隔离电源方案
dcdc隔离电源方案隔离电源是一种稳压电源，主要是将输入的交流电能转换成可以满足诸如电池需求的直流电能，该电源具有使输出稳定的特性，在现在的电子行业中应用较为广泛。
DC-DC隔离电源是其中比较常用的一种，具有易于操作、可靠性高等优点，是电源系统的重要组成部分。
DC-DC隔离电源，是指能将输入端的交流或直流电能有效转换成输出端的直流电能的一种设备，是一种无线电源，可以将外部的交流电压转换成与它相隔的直流电压，并能够不受外部电源干扰而有效输出。
DC-DC隔离电源目前应用非常广泛，可以在医疗设备、电脑、汽车电子系统、电力电子系统等行业中找到它的踪迹。
它可以有效解决高压输入电源在低压负载驱动时由于功率损耗和安全要求而导致的隔离性，从而保证上游电源与下游负载的隔离性。
DC-DC隔离电源器的分类根据不同的输入输出结构，DC-DC隔离电源的分类主要有：单端隔离型、直流回路隔离型、双端回路隔离型和双端脉冲回路隔离型等。
1、单端隔离型：该结构由单相输入端和单相输出端组成，只有一端有输出，输入和输出完全隔离，无法创造功率回路。
2、直流回路隔离型：该结构的输入端和输出端都由直流回路隔离，它可以将输入功率转换成输出功率，可提供大功率，保护敏感电子元件。
3、双端回路隔离型：该结构的输入端和输出端为双端回路，具有较高的功率回路，可更好地保护电子设备。
4、双端脉冲回路隔离型：具有双端脉冲回路结构，脉冲信号在输入端和输出端进行传递，此结构可以提供更高的屏蔽率，使电子设备得到更好的保护。
DC-DC隔离电源的优点DC-DC隔离电源在应用中拥有多项优点：1、负载范围较大：它可以满足大范围的工作电压要求，可以从单路输出到多路输出，能满足不同的系统设计需求。
2、安全可靠：它能够有效产生隔离效应，保证电源的安全性，解决不同的隔离要求。
3、高开关频率：它可以提供更高的开关频率，从而带来更小的尺寸、更低的功耗、更高的稳定性。
4、低噪音：它具有低噪音特性，满足噪音要求，保证系统的稳定性。
DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案一、选取DC-DC电源拓扑结构在进行DC-DC电源设计之前，首先需要选择合适的拓扑结构。
常见的DC-DC拓扑结构有Buck（降压）、Boost（升压）、Buck-Boost（升降压)及SEPIC等。
具体选择哪种拓扑结构，需要根据实际应用需求来决定。
以Buck为例，其具有简单、稳定、高效的特点，适合输出电压低于输入电压的场合。
二、计算输入输出参数根据实际需求，计算DC-DC电源的输入输出参数，包括输入电压、输出电压、输出电流等。
这些参数将决定了电源所需的功率、电流和电压范围，为选择合适的元器件提供了依据。
三、选择元器件选择合适的电容器、电感器、开关管、二极管等元器件。
其中，在选择电容器和电感器时，需要考虑元器件的电流和电压容量、频率响应等特性，以保证电源设计的可靠性和稳定性。
在选择开关管和二极管时，需要考虑其导通压降、频率响应和损耗等特性，以提高DC-DC电源的效率和稳定性。
四、设计控制电路根据所选择的拓扑结构，设计出合适的控制电路。
其中，关键的元件是PWM控制器，它能够控制开关管的开关频率和占空比，从而实现对输出电压的调整和稳定。
在设计控制电路时，需要考虑电源的稳定性、保护功能和过载能力等。
五、PCB布线设计PCB布线设计是DC-DC电源设计的重要环节，它影响着电路的高频特性和噪声干扰。
在进行布线设计时，需要注意元器件之间的布局、功率地和信号地的分离、降低线路的传输损耗和改善信号完整性，以提高电路的性能和稳定性。
六、电源性能测试与验证在完成DC-DC电源的设计之后，需要进行性能测试和验证。
通过测试电源的输出电压、输出电流、负载调整能力、效率等参数，验证电源设计的稳定性和可靠性，以确保电源符合设计要求。
七、优化与改进对已完成的DC-DC电源设计进行评估和改进。
如果存在性能不足或不稳定的情况，需要进行优化和改进，调整电源的拓扑结构和元器件选择，优化PCB布线和控制电路，提高电源的效率和可靠性。
负电压DC-DC
负电压DC/DC开关电源的设计随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。
如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。
目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。
以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。
而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。
因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。
图3是其滤波输出电容的充电电流波形。
由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。
由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构（类似于线性稳压电源调节芯片7915功能）的负电压开关电源控制芯片。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形1 工作原理分析本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。
负电压反激开关电源设计
负电压反激开关电源设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：负电压反激开关电源设计是一种常用的电源设计方案，适用于需要负电压输出的电子设备，比如一些特定的传感器、仪器仪表、通信设备等。
本文将介绍负电压反激开关电源设计的基本原理、设计步骤和注意事项，希望可以帮助读者更好地理解和应用这种电源设计方案。
一、基本原理负电压反激开关电源设计的基本原理是通过控制开关管的导通和截止，实现输入电压到输出电压的变换。
其基本结构如下图所示：在这个结构中，输入电压经过整流滤波得到直流电压Vin，接着经过MOSFET和变压器T的控制，变换成高频交流电压，再通过二次整流滤波得到输出电压Vout。
由于变压器的极性反转，所以输出电压是负的。
二、设计步骤1. 确定输出电压和输出电流要求：首先需要确定设备所需的输出电压和输出电流，这将决定整个电源设计的参数。
2. 选择开关管和变压器：根据输出电压和输出电流的要求，选择合适的开关管和变压器，确保其工作在正常范围内。
3. 设计控制电路：设计开关管的驱动电路和控制电路，保证其能够正常地进行导通和截止，实现电压变换。
4. 设计反馈电路：设计反馈电路控制输出电压稳定在设定值，主要包括误差放大器和脉宽调制器。
5. 进行仿真和调试：利用仿真软件对整个电路进行仿真验证，确保电路的性能符合要求。
然后进行实际调试，逐步优化电路性能。
6. 进行稳定性测试：完成电路设计后，需要进行稳定性测试，确保电路在各种工况下能够稳定输出负电压。
三、注意事项1. 电路的布局应合理：开关电源中存在较大的高频噪声，需要注意电路的布局，尽量减少信号线的长度，降低电磁干扰。
2. 开关管的选择要注意：选择合适的开关管，能够承受电压和电流的要求，并且具有低导通电阻和快速开关速度。
3. 变压器的设计要合理：变压器是整个反激电源的重要部分，需要考虑到绕组的匝数、线径等参数，确保在工作频率下具有合适的电感和耦合度。
4. 输出滤波电路的设计要充分考虑：对于负电压输出，需要特别注意输出滤波电路的设计，保证输出电压的纹波和噪声较小。
型非隔离负电压DCDC开关电源的设计
0 引言随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。
如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。
目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。
以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。
而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。
因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。
图3是其滤波输出电容的充电电流波形。
由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。
由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构(类似于线性稳压电源调节芯片7915功能)的负电压开关电源控制芯片。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形1 工作原理分析本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。
DCDC电源EMC设计
DCDC电源EMC设计与测试分析1、引言DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将一次电源母线电压变换成各分系统及电子设备所需的电压，供航天器上负载使用的重要装载设备。
我国在1986年制订了国军标GJB-151-86，对电子设备包括DC-DC变换器的EMC（电磁兼容性）做出了规定。
由于航天器上装载有很多电子仪器设备，如通信、遥测与遥控设备等，这些设备对EMI （电磁干扰）很敏感，超标的EMI会使这些设备产生错误信号和指令，严重影响航天器的整体安全、稳定工作。
因此，DC-DC变换器的EMC设计很重要。
2、航天器DC-DC变换器EMC技术要求航天器DC-DC变换器通常要求进行的EMC测试项目见表1，各测试项目的要求是以GJB151A-97为基础，并参考了我国通信卫星对设备级产品EMC要求。
表1 航天器DC-DC变换器EMC要求测试项目2.1 辐射发射控制要求（RE102）辐射发射是检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限制值，RE102是电场辐射发射试验。
受试设备（EUT）的RE102（10kHz～18GHz）应不超过图1的要求。
EUT工作频率较低，试验频率上限可到1GHz或其最高工作频率的10倍，取较大者。
图1 RE102无意电场辐射发射限制曲线2.2 传导发射控制要求（CE102）电流往往会借助电源线产生电磁辐射，CE102是检验设备以射频传导的方式发射的干扰强度是否超过限制值。
本要求适用于航天器上的所有设备电源导线。
EUT的CE102(10kHz～10MHz)电平应满足图2要求。
图2 CE102电源线传导发射限制曲线2.3 辐射敏感度要求（RS103）辐射敏感度检验设备能否抵抗外界的电磁干扰，RS103是关于电场干扰的。
当按规定的强度对EUT进行RS103（2MHz～18GHz）试验时，EUT工作级和性能级应分别满足相应级别的敏感度判断准则要求，试验频率上限到1GHz或EUT最高工作频率的10倍。
DCDC模块电源的设计方法
DCDC模块电源的设计方法DC-DC模块电源设计是一种常见的电源设计方法，它将输入电压转换为稳定的输出电压以供电路中其他组件使用。
在设计DC-DC模块电源时，需要考虑输入电压范围、输出电压、电流需求、效率、稳定性、尺寸和成本等多个因素。
下面将介绍DC-DC模块电源的设计方法，包括步骤和注意事项。
**步骤一：确定需求**在开始设计DC-DC模块电源之前，首先要确定电路的需求。
这包括输入电压范围、输出电压、输出电流需求、效率要求、稳定性需求等。
通过分析电路的需求，可以确定设计的基本参数。
**步骤二：选择拓扑结构**在确定电路需求后，需要选择适合的拓扑结构。
常见的DC-DC模块拓扑结构包括降压、升压、升降压和反激等。
根据电路的需求和设计参数，选择最合适的拓扑结构。
**步骤三：选择关键器件**选择关键器件包括功率开关管、电感、电容、稳压器等。
功率开关管的选型要考虑其经济性、效率、导通电阻等关键参数；电感和电容的选型要考虑其容值、电流承受能力和尺寸等；稳压器的选型要考虑其输出电压稳定性和负载能力等。
在选择关键器件时，要综合考虑各种因素，确保电路的性能和稳定性。
**步骤四：设计控制电路**设计控制电路是DC-DC模块电源设计的关键步骤。
控制电路通常包括PWM控制器、反馈网络、过压保护、欠压保护等。
PWM控制器用于控制功率开关管的开关，实现输出电压的稳定调节；反馈网络用于监测输出电压，进行反馈控制；过压保护和欠压保护用于保护电路和负载。
设计控制电路时，要确保其稳定性和可靠性，同时满足电路需求。
**步骤五：设计输出滤波**设计输出滤波电路是为了减小输出波形的纹波和噪声，提高输出电压的稳定性。
输出滤波电路通常包括LC滤波器和电容滤波器，可以有效滤除高频干扰和谐波。
通过合理设计输出滤波电路，可以提高电路性能和稳定性。
**步骤六：仿真和调试**在设计完成后，需要进行仿真和调试。
通过仿真软件模拟电路的工作状态，验证设计参数和性能。
dcdc非隔离降压电路
dcdc非隔离降压电路
dcdc非隔离降压电路是一种将高电压降至低电压的电路，通
常用于将输入电源的电压转换为适合特定应用的电压。
在非隔离降压电路中，输入和输出之间没有电气隔离。
这意味着输入电源和输出负载之间没有物理隔离，而是通过电路内的电子元件直接连接。
这种电路设计相对简单且成本较低，适用于一些低功率应用。
非隔离降压电路通常由一个开关电源调节器组成，其中包括开关管、电感、电容器和辅助元件。
开关电源调节器通过控制开关管的导通和截止来控制电压转换过程。
输入电压经过电感和开关管进行周期性截断，转换成一系列脉冲信号，然后通过滤波电路平滑输出。
非隔离降压电路的一种常见类型是降压型开关电源，也被称为降压转换器或稳压器。
它可以将高电压输入转换为低电压输出，并保持输出稳定。
降压型开关电源的特点包括高效率、高频率操作、小体积和较低的电磁干扰。
然而，非隔离降压电路存在一个缺点，就是输入电源和输出负载之间没有电气隔离。
这意味着输入电源的任何故障或干扰都有可能直接传递到输出负载上，可能会损坏负载或引起电压波动。
因此，在一些应用中，例如对输入和输出之间需要隔离的敏感电子设备，更常使用隔离降压电路来保护负载。
(完整word版)DCDC电源设计方案
上面所述的几种DCDC转换电路都属于串联反馈式稳压电路，在此种工作模式中集成稳压器中调整管工作在线性放大状态，因此当负载电流大时，损耗比较大，即转换效率不高。因此使用集成稳压器的电源电路功率都不会很大，一般只有2-3W，这种设计方案仅适合于小功率电源电路。
电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4部分组成。主电路采用单端反激式拓扑，它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的，该电路具有结构简单，效率高，输入电压范围宽等优点。
控制电路是整个开关电源的核心，控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制，即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842内部电流环，电压外环采用T L431和光耦PC817构成的外部误差放大器，误差电压直接送到UC3842的1脚。误差电压与电流比较器的同相输入端3脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较，从而调节输出端脉冲宽度。2脚接地。R4, C5是UC3842的定时元件，决定UC3842的工作频率，.当UC3842的1脚电压低于1 V时，输出端将关闭；当3脚上的电压高于1 V时，电流限幅电路将开始工作，UC3842的输出脉冲中断。开关管上波形出现"打嗝"现象，从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。
4.1固定输出三端稳压器
三端稳压器的通用产品有78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等档次。输出电流以78（或79）后面加字母来区分。L表示0.1A,M表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05表求5V 0.1A。典型应用电路如下：
DCDC电路设计
DCDC电路设计直流电源稳压电路（DCDC电路）设计是一种将输入直流电压转换为稳定输出直流电压的电路设计。
在许多应用中，直流电源稳压电路被广泛应用，例如电子设备、通信设备、军工设备等。
设计一个DCDC电路需要考虑以下几个方面：1.选择合适的拓扑结构：常见的DCDC电路拓扑结构包括升压、降压、升降压和反相等结构。
选择合适的拓扑结构可以根据输入和输出的电压需求，以及其他设计需求，如效率、尺寸等。
2.选择合适的功率半导体器件：功率半导体器件主要包括开关管（如MOSFET和IGBT）和二极管。
正确选择合适的功率半导体器件可以提高DCDC电路的效率和可靠性。
3.控制策略设计：DCDC电路通常需要一个控制回路来控制输出电压的稳定性。
一种常见的控制策略是脉宽调制（PWM）控制，通过控制开关管的导通时间来调整输出电压。
其他常用的控制策略包括频率调制（FM）控制和电流模式控制等。
4.滤波和保护电路设计：在DCDC电路中，为了减小输出纹波和干扰，通常需要设计滤波电路。
常见的滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。
此外，为了保护DCDC电路免受过载、过压和短路等情况的损坏，还需要设计过载保护和过压/过流保护电路。
5.电源管理电路设计：DCDC电路通常需要一些辅助电路，如启动电路、输出电压检测电路、反馈电路等。
这些辅助电路可以增加DCDC电路的稳定性和可靠性。
综上所述，DCDC电路设计需要综合考虑拓扑结构选择、功率半导体器件选择、控制策略设计、滤波和保护电路设计，以及电源管理电路设计等因素。
通过合理设计和选用适当的器件，可以实现直流电源稳压电路的高效率、高稳定性和高可靠性。
DCDC开关电源Layout讲的明明白白，收藏这篇就够了
DCDC开关电源Layout讲的明明白白，收藏这篇就够了关于Buck和Boost的，我已经写了几篇，不过很少提到PCB Layout，这篇就说说PCB Layout。
很多DCDC芯片的手册都有对应的PCB Layout设计要求，有些还会提供一些Layout示意图，都是大同小异的。
比如我随便列几点buck的设计要点：1、输入电容器和二极管在与IC相同的面，尽可能在IC最近处。
2、电感靠近芯片的SW，输出电容靠近电感放置。
3、反馈回路远离电感，SW和二极管等噪声源。
那你知道这些要点都是怎么来的吗？如果拿到一个具体的芯片，因为芯片管脚分布的问题，可能这些条件不能同时满足，那什么办？到底孰轻孰重？举个Buck的例子比如下面这个buck，它的管脚分布就不好。
SW在IN和GND之间，如果按照要点，直接将输入滤波电容放到IN和GND旁边，那么SW的信号就出不来，而电感也要求放在芯片旁边，这就矛盾了。
那我们看看这个芯片手册推荐的Layout芯片手册推荐的layout倒是都就近放置了，但是它的方法是SW 在输入滤波电容底下走线，这是逗我吗？这在现实中能做到？我们不能采用芯片手册推荐的这种方式，但事实是这种管脚分布的芯片多得是，那我们的Layout如何布局布线呢？这个问题先不回答，我给大家说一个最根本的方法：DCDC的Layout终极奥义——心中有环心中有环“环”，指的是有大电流流过的闭合回路。
我们只要控制好这个环，Layout基本就成功一大半了。
下面来看为什么以BUCK为例，BUCK电路存在两个状态，上管导通和下管（或者是二极管）导通，因此存在两个大的电流环路。
知道这两个环路有什么用呢？我们要让这两个环路的面积越小越好，因为每一个电流环都可以看成是一个环路天线，会产生辐射，会引起EMI问题，也会干扰板上其它的电路，而辐射的大小与环路面积呈正比。
电流环所生成的高频磁场会在离开环路大约0.16λ 以后逐渐转换为电磁场，由此形成的场强大约为：可以看到，辐射的大小与环路的面积，频率的平方，电流的大小呈正比。
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图8 CCM-CPM型非隔离负电压Buk开关电源系统框图假设系统稳定，且忽略输出电感纹波电压及人工斜坡补偿的影响，则输出电感电流等于控制电流，即：
图13给出了满载情况下输出纹波电压的波形，显然，输出纹波电压的波动小，且无脉动，输出纹波电压得到了很有效的抑制。
图13 满载时输出电压和输出纹波电压波形示意图
4 结论
提出了一种基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源设计方案。在连续电流模式下，保证输出电容能通过输出电感得到持续充电，使输出纹波得到了有效的抑制，从而达到提高系统带负载能力以及效率的目的。同时结合平均电路法构建该开关电源在CCM条件下的小信号模型，设计了电压外环的补偿网络，增强了系统的整体性能。实验测试表明，本方案简单、合理、可行，具有一定的工程实际意义。
图10 CCM-CPM型电压外环系统框图
图11为实际非隔离负电压DC/DC变换电路补偿网络的硬件电路图。
图11 补偿网络硬件电路图
补偿网络的静态放大倍数与电源控制器反馈引脚相对于其参考地的静态工作电压Vf成正比，这里的静态工作电压Vf满足如下关系式：
注意Vf的值应在适中的范围，当取值太大，会降低系统的信噪比。当取值太小，系统的灵敏度和稳态特性都会下降。
图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形
1 工作原理分析
本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。可见电容C1在输出电感L1储存能量和释放能量的过程中均获得充电，从而减小了输出纹波电压。同时，在CCM条件下，输出电流在LT1935内部功率三极管的导通和关断期间均通过输出电感L1,这很大程度上抑制了输出电流的波动，降低了输出纹波电流的影响，进而大大增加系统的带负载能力和效率。
式中Rs为电流采样电阻;k为采样电流放大系数。将式(10)带入式(9)，得控制电压与输出电压的传递函数Ap ( s)为：
分析可知，控制对象Ap (s)为单极点型控制对象，并且受等效串联电阻的影响，其高频特性差，抑制高频噪声的能力弱。
因此根据图10所示的CCM-CPM型电压外环系统框图，所设计的补偿网络不仅要提高系统的稳态特性和响应速度，而且要增强系统的抗干扰能力。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1
图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2
引入上述稳态值对应的小信号扰动
。
令：
可以推导出：
若小信号干扰满足D,忽略二次项并化简等式(3)和等式(4)得，的线性化表达式为：
根据等式(5)和等式(6)，即可得到图7所示的用理想变压器表示非隔离负电压Buck开关电源的CCM小信号模型。
图7 非隔离负电压Buck开关电源CCM小信号模型
2.2 补偿网络设计
补偿网络的动态特性通过电容C2、C3、C4来补偿。其中电容C2引入超前校正，有效的提高了系统的动态稳定性。电容C3则增大了系统的带宽。而电容C4起到了旁路高频噪声的作用。因此通过合理的选择C2、C4、C4的电容值，可以使系统获得较满意的动态补偿效果。
3 实验研究
对图4所示的电路进行实验研究，实验电路的主要参数为，输入电压Vi=-24V,输出电压Vo=-15V,输出电感L1=33μH,输出电容C1=10μF,二极管VD1为肖特基二极管1N5819。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。图3是其滤波输出电容的充电电流波形。由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构(类似于线性稳压电源调节芯片7915功能)的负电压开关电源控制芯片。
0 引言
随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
由图12所示的输出电压波形可得，利用图4所示的非隔离负电压DC/DC开关电源可以很容易实现负电压的稳定输出。并且反馈回路的静态放大倍数很大，使输出的负电压有很好的稳态特性。
图12 满载时LT1935内部功率三极管集电极电压和输出电压波形示意图
图12给出了满载情况下电源控制器LT1935内部功率三极管集电极输出电压的波形。可见在满载时系统不会产生过高的峰值电流，电感电流的波动小，即输出纹波电流得到很好的抑制，有利于非隔离负电压DC/DC开关电源的高效率工作和带负载能力。同时系统的开关频率很高，反馈回路的带宽得到了保证。
图5 非隔离负电压Buck开关电源等效功率级电路原理图
图6给出图5利用平均电路法建立的非隔离负电压Buck开关电源CCM大信号模型。设Vi为输入电压的稳态值，Vo为输出电压的稳态值，Vpc为受控电压源两端电压的稳态值，Ii为输入电流的稳态值，IL为输出电感电流的稳态值，D为占空比的稳态值。
图6 非隔离负电压Buck开关电源CCM大信号模型
为防止过高的直流电源对电源控制器的危害，这里使用稳压管VD2和VD3实现过电压保护。
图4 非隔离负电压DC/DC开关电源硬件电路图
2 补偿网络
2.1 非隔离负电压开关电源小信号建模
从本质上来讲，本文介绍的非隔离负电压DC/DC开关电源为非隔离负电压Buck开关电源，其等效功率级电路原理图如图5所示，这里考虑了输出滤波电容的等效串联电阻Resr对系统的影响。
反馈控制回路采用了峰值电流控制。相比传统的电压控制，峰值电流控制一方面能很好的改善电源的动态响应，另一方面还能实现快速的过电流保护，很大程度上提高了系统的可靠性。由于采用了电源控制器LT1935，其内部集成了峰值电路控制电路和斜坡补偿电路，非隔离负电压DC/DC开关电源反馈回路设计即转换为补偿网络设计，进而大大简化了反馈回路的设计。
根据图7所示的非隔离负电压Buck开关电源CCM小信号模型，同时将等式(7)带入化简得，CCM-CPM型非隔离负电压Buck开关电源的动态方程为：
利用等式(8)和等式(9)可以很容易的建立图9所示的CCM-CPM型非隔离负电压Buck开关电源小信号模型。
图9 CCM-PWM型非隔离负电压Buck开关电源小信号模型 考虑到控制电流与控制电压满足：