DC-DC升压开关电源设计

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DC-DC输出可调开关电源设计说明书

DC-DC输出可调开关电源摘要本系统为DC-DC升降压变换器，由CPU最小系统模块、供电模块、升压模块、降压模块、液晶显示模块和辅助电路六部分组成。

选用SMT32F103作为主控制器，采用降压芯片LM2596-ADJ作为实现降压，将AD采集的输出电压和电流与预设值比较，然后通过DA调节输出电压电流，对于降压模式的下恒流或恒压工作状态也可通过按键进行切换，同时调节按键可实现输出电压或电流大小的变换；升压模块采用了LM2577-ADJ，手动滑动变阻器的阻值可调节输出电压；加入液晶显示系统工作模式和输出电压、电流；对于升降压的切换也可通过按键切换；供电电源提供了3.3V和12V，分别为CPU、液晶和运放偏置供电；辅助电路方便开发者的调试。

最终系统能够在手动切换工作模式的情况下输出预设的电压和电流，并显示出来。

关键词：DC-DC 升降压可调abstractThe system for the DC-DC buck converter, the minimum system CPU module, power supply module, boost module, step-down module, LCD display module and the auxiliary circuit six parts. SMT32F103 chosen as the main controller, buck chip LM2596-ADJ as enabling buck, the AD acquisition of output voltage and current compared with the preset value, then adjust the output voltage and current through the DA, the constant current mode buck or constant work status can also be switched through the button while adjusting key enables the size of the output voltage or current transformation; step-up module uses the LM2577-ADJ, manual sliding rheostat resistance adjustable output voltage; added liquid crystal display system working mode and the output voltage and current; the buck switch can also be switched by key; providing a 3.3V power supply and 12V, respectively, CPU, LCD bias supply and the op amp; facilitate the development of the secondary circuit debugging. Final system can output a preset voltage and current in the case of manual operating mode switch, and displayed.Key words：DC-DC Boosted、Reduce voltage Adjustable目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源概述 (1)1.2 开关电源与线性电源比较 (1)1.3 开关电源发展趋势与应用 (1)第二章系统功能介绍 (2)第三章系统方案选取与框图 (3)3.1 系统整体框图 (3)3.2 系统方案选取 (3)第四章硬件电路设计 (6)4.1 主控制器 (6)4.2 供电模块 (7)4.3 降压模块电路设计 (8)4.4 升压模块电路设计 (10)4.5 液晶显示电路 (13)五硬件开发环境 (14)5.1 Altium Designer 09 (14)5.2 电源设计软件SwitchPro (14)5.3 电路板雕刻机LPKF ProtoMat E33 (15)675.4 电镀机LPKF MiniLPS (17)5.5 SMD精密无铅回焊炉ZB-2518H (17)第六章软件设计框图 (20)第七章系统调试 (21)参考文献 (22)总结致谢 (23)附录 (24)第一章绪论1.1 开关电源概述我们身边使用的任何一款电子设备都离不开它可靠的电源，计算机电源全面实现开关电源化于80年代，并率先完成计算机的电源更新换代，进入90年代，开关电源开始进入各种电子、电气设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已大面积使用了开关电源，更加促进了开关电源技术的迅猛发展。

DCDC升压开关电源设计

DCDC升压开关电源设计DC-DC升压开关电源是一种能够将低电压升高至高电压的电源装置，被广泛应用于各个领域中。

本文将介绍DC-DC升压开关电源的设计原理、关键技术以及一些注意事项。

DC-DC升压开关电源的设计原理是基于开关电路的工作原理。

开关电路是通过控制开关管的开关时间比例来调整输出电压的。

当开关管导通时，输入电源经过电感储能，从而增加电能；当开关管关断时，通过电容放电，将储存的能量释放出来，实现输出电压升高。

在设计DC-DC升压开关电路时，需要考虑以下几个关键技术：1.拓扑结构选择：常见的DC-DC升压开关电路拓扑结构有Boost、Flyback等。

不同的拓扑结构适用于不同的应用场景，选取合适的拓扑结构对于提高电路的效率和可靠性非常重要。

2.开关管的选择：开关管是DC-DC升压开关电路中重要的组成部分。

选择合适的开关管需要考虑其导通电阻、关断速度等参数，以及温度、功率和容量等要求。

3.控制电路设计：控制电路负责控制开关管的开关时间比例，从而调整输出电压。

常见的控制方法有脉宽调制(PWM)、频率调制(FM)等。

此外，控制电路还需要考虑保护电路的设计，以提高电路的可靠性。

4.滤波电路设计：DC-DC升压开关电路输出的电压含有大量的高频脉冲噪声。

通过适当设计滤波电路，可以减小输出电压的脉冲噪声，保证输出电压的稳定性和准确性。

此外，在进行DC-DC升压开关电源设计时1.功率匹配：输入电源和输出负载之间的功率匹配非常重要。

如果输入功率过大，开关管可能会因为过载而烧毁；如果输出负载功率过大，可能导致输出电压不稳定。

2.散热设计：开关管在工作过程中会产生大量的热量，需要通过散热器等散热装置将热量散发出去。

合理的散热设计可以保证电路的正常工作和寿命。

3.EMI问题：DC-DC升压开关电源会产生一定的电磁干扰(EMI)，可能对周围的电子设备产生干扰。

在设计时要注意EMI的控制，采取一些抑制措施，如屏蔽、滤波等。

一款DC_DC升压开关电源的设计

| 123一款DC－DC升压开关电源的设计梁启文（湛江师范学院　信息学院，广东　湛江　５２４０４８）摘要：介绍了一种单端反激式ＤＣ—ＤＣ变换电路。

以固定频率脉宽调制控制集成ＴＬ４９４为核心，设计制作了一款升压型开关稳压电源，并对该电源进行了实验测试，其测试结果表明：该开关稳压电源具有输入电压范围宽、高负载稳定度、效率高、工作可靠等优点。

关健词：开关电源；ＤＣ—ＤＣ升压；ＴＬ４９４；光电耦合中图分类号：ＴＭ５６４．９文献标识码：Ｂ文章编号：１００３－７２４１（２００８）０４－０１２３－０３A DC-DC Boost Switching Power SupplyLIANG Qi-wen(School of Information Science and Technology ,Zhanjiang Normal College , Zhanjiang 524048 China)Abstract: This paper introduces a single-end fly-back DC-DC inverter circuit. The boost switching power supply is based on TL494 with the characteristic of PWM of constant frequency. The design of the power supply is verified by testing. Keywords: switching power supply; DC-DC step-up; TL494; photo coupling收稿日期：２００７－０１－１４１引言开关稳压电源是一门涉及众多学科的复杂技术，它已广泛用于工业、交通、电力、通信、家用电器等领域，现已成为十分热门的技术［１］。

本文就是利用开关电源中的脉冲宽度调制器（ＰＷＭ）技术，采用ＴＬ４９４集成器件设计一种ＤＣ—ＤＣ升压型开关稳压电源，输入交流电压范围为１５～２１Ｖ，直流输出电压为３０－３６Ｖ可调、输出电流为１Ａ，本方案使用的元件少，具有成本低、系统可靠、性能高等优点。

DC-DC开关电源的设计

高效DC-DC开关稳压电源一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。

图1电源框图二、要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：1．基本要求（1）输出电压V O：3.3V；（2）额定输出电流I ON：10A；（3）V in从DC41V变到DC57V时，电压调整率S U≤2%（I O=10A）；（4）I O从0变到10A时，负载调整率S I≤5%（V in=48V）；（5）输出噪声纹波电压峰-峰值V OPP≤100mV（Vin=48V,V O=3.3V,I O=10A）；（6）D C-DC变换器的效率η≥60%（Vin=48V,Vo=3.3V,I O=10A）；（7）具有过流保护功能，动作电流I O（th）=11±0.2A；2．发挥部分（1）进一步提高电压调整率，使S U≤0.5%（I O=10A）；（2）进一步提高负载调整率，使S I≤1%（Vin=48V）；（3）进一步提高效率，使η≥85%（Vin=48V,U O=3.3V,I O=10A）；（4）排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；（5）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

（6）其他。

三、说明（1）D C-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。

（2）V in可由可调直流稳压电源得到，DC-DC变换器（含控制电路）只能由V N端口供电，不得另加辅助电源。

（3）本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量V OPP。

（4）本题中电压调整率S U指Vin在指定范围内变化时，输出电压V O的变化率；负载调整率S I指I O在指定范围内变化时，输出电压V O的变化率；DC-DC变换器效率 =P O/ P IN，其中P O＝V O I O，P IN＝V IN I IN。

（5）电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。

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。

DCDC升压开关电源设计

DCDC升压开关电源设计DC-DC升压开关电源是一种常见的电源设计，它可以将输入电压升压到指定的输出电压。

本文将介绍DC-DC升压开关电源的基本原理、设计步骤以及注意事项。

一、DC-DC升压开关电源的基本原理DC-DC升压开关电源通过开关器件实现输入电压的升压。

其基本原理是电感储能和开关器件的周期开关。

当电源输入电压施加给开关器件时，开关器件导通，电感器件开始储能；当开关器件断开时，电感器件将储存的能量输出，并经过整流滤波后得到稳定的输出电压。

二、DC-DC升压开关电源的设计步骤1.确定输入输出电压：首先确定所需的输入和输出电压。

输入电压一般来自电池、交流电源或其他直流电源，而输出电压则是升压后的电压。

2.选择开关器件：根据所需的转换功率和输出电压，选择合适的开关器件。

常用的开关器件有MOSFET和IGBT，选择开关器件时要考虑其导通电阻、开关速度和功耗等因素。

3.选择电感器件：电感器件用于储存能量，可以选择磁性材料制成的线圈或铁氧体等。

选择合适的电感器件要考虑其电感值、饱和电流和损耗等因素。

4.计算元件参数：根据输入输出电压和所选的开关器件和电感器件，计算所需的元件参数。

包括电容器的容值、电感器件的电感值以及开关器件的参数，例如导通电阻和开关频率等。

5.设计控制电路：根据所选的开关器件类型，设计适配的控制电路。

常用的控制电路包括PWM控制电路、反馈电路和过压保护电路等。

6.进行仿真和优化：使用电路仿真软件进行仿真，验证设计的可行性，并根据仿真结果进行优化。

7.PCB布局设计：根据设计的电路图，进行PCB布局设计，保证电路的稳定性和可靠性。

8.制作原型并测试：将设计的电路制作成原型，进行测试以验证其性能和可靠性。

三、DC-DC升压开关电源设计的注意事项1.开关器件选型要合适，能够承受所需的转换功率和工作频率，同时保持较低的导通电阻和开关损耗。

2.电感器件的选用要符合电路的工作频率和最大电流需求，避免电感器件的饱和和损耗过大。

DC-DC升压开关电源设计

一、设计要求本课程要求设计一个DC-DC升压开关电源。

二、设计方案1、理论基础The boost converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。

在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。

这时，输入电压流过电感。

二极管防止电容对地放电。

由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。

随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。

当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。

而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。

升压完毕。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。

充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。

如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

三、总电路图三、系统概述DC/DC升压开关电源的原理如下所述：首先由555定时器产生一个固定频率为1K~5KHz的方波信号，这个信号用来控制主电路三极管的导通与截止。

当三极管导通时，输入的电流流入电感充电，而当三极管截止时，电感上产生巨大的瞬时电压并开始放电，这两股能量叠加后导致输出电压升高。

由于输出的电压不仅仅是直流信号，所以通过一个二极管整去负信号，用LC滤波电路滤除交流信号。

为了达到要求的输出电压，我们用一个滑动变阻器来调节，最后要稳定电压在一个恒定值，所以将滑动变阻器的输出接到电压比较器的输入，当输入电压低于门限电压时，电压比较器输出低电平，反馈端的三极管截止，输出电压持续增高；当输入电压高于门限电压时，电压比较器输出高电平，反馈端的三极管导通，输出电压降低，最终保持在一个稳定值四、器件表。

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。

基于ESP32的DC-DC开关电源设计附源程序

基于ESP32的DC-DC开关电源设计附源
程序
概述
本文介绍了一种基于ESP32开发板的DC-DC开关电源设计，
这种设计可以用于将输入电压转换为更低的电压以供电子设备使用。

本设计使用了XL4016E1作为升压转换器，具有高效率和较低的开
关功率损耗。

文章还包括附带的源码，支持读者进行进一步的开发
和改进。

设计原理
本设计使用了ESP32作为微控制器，用于控制升压转换器的开关管。

升压转换器采用了XL4016E1，作为DC-DC开关电源的核
心元器件。

整个电路的设计采用了贴片技术，减小了电路板面积和
线路长度，提高了稳定性和可靠性。

除了升压转换器外，电路板上
还有电压检测电路、输出端滤波电路和保护电路等部分。

源码分析
附带的源码包括了开关管控制程序以及电压测量程序。

其中，
开关管控制程序利用了ESP32的GPIO口实现了对开关管的控制，
控制开关管的通断，从而控制升压转换器的输出电压。

电压测量程序包括了ESP32内置ADC的调用，可以实现对输入电压和输出电压的测量。

整个源码结构清晰，逻辑简单明了，易于理解。

总结
基于ESP32的DC-DC开关电源设计具有体积小、效率高、可靠性好的特点，并且具有良好的开发可扩展性。

附带的源码方便了读者进行进一步的学习和改进。

这种电源设计可以广泛应用于各种电子设备，例如IoT设备、便携式电子产品等。

DC-DC开关电源设计(DOC)

DC-DC开关电源设计摘要开关稳压电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点日益得到广泛的应用。

目前，国内外开关稳压电源的发展的趋势是不断提高输出效率和输出功率。

要提高输出的效率，必须提高电源的开关频率。

这就对电路中其它器件的频率特性提出了更高的要求。

并且现在的开关调节模块大多都已经集成化，使用方便，有很高的线性和负载调节特性，转换效率高负载调整率低而且输出纹波小，这里我用lm2596开关调节器实现降压，用STC89S52为核心电路控制ADC0809模数转换对输出电压电流的监测，将监测到的数据显示在液晶LCD1602上，有过流保护功能，监测电路使用的电源由降压后转换提供。

关键字开关稳压电源开关调节器ADC0809 STC89S52 LCD1602一、设计要求和指标要求1.基本部分：1.输出可调电压5—15V，输出电流不小于1.5A,接入负载能长时间稳定工作；（15）2.DC/DC 转换效率不低于70%；（5）3.能够显示输出电压，电流，误差小于2%；（10）4. U=12V、Io 在0.1~1A 范围内变化，负载调整率SI≤2%;(10)5.输入电压24V，输出电压稳定12V，输出电流为1.5A 时输出纹波小于200mv；（10）2.发挥部分：1.输出可调电压为3—18V，输出电流达到2.5A 以上，接入负载能长时间稳定工作,进一步扩展电源输出功率；（5）2.能够显示输出电压，电流，误差小于0.5%；（10）3.Uo=12V 、Io 在0.1~2.5A 范围内变化，负载调整SI ≤0.5%;(5)4.输出电压稳定为12V，输出电流为2.5A 时，输出纹波小于50（10）5.输出电流为2.5A 进一步提升DC/DC 转换效率，使不低于85（10）6.具有输出过流保护功能，Io≥3.5A 时动作；且故障排除后够恢;(5)7.其他；（5）3、说明（1）输入电压由直流稳压电源提供，逆变电源全部电路均由UI供电，不得再使用其他电源；（2）负载调整率计算方法：Io=0.1A时输出电压为Uo1，Io=1A时输出电压Uo2，则负载调整率:（3）注意作品制作工艺，留出电流、电压测试端口。

DC-DC升降压电路设计

升降压开关电源设计题目（三）
电源的基本要求
（1）基本电路包括DC/DC，电流保护等基本模块，并具有相应的测试点(2’)
（2）输出Uo可调范围：10V~15V（10’）
（3）最大输出电流Imax：1.0A（10’）
（4）稳压输入DC/DC电压变化从8V变化到10V的调整率小于10%（10’）
（5）输出电流Io从0变1.0 A，负载调整率小于10%（DC/DC 的输入电压为10V）（10’）
（6）DC/DC变换器的效率大于85%（15’）
（7）输出纹波电压峰峰值小于1V（Uo=15V,，Io=500mA）（10’）
（8）具有过流保护功能，动作电流Io=1.5 A（10%容量）（10’）
（9）报告针对上面设计要求逐项给出设计原理与仿真分析（20’）
发挥部分:：
（10）最大输出电流Imax：2.0 A （10’）
（11）稳压输入DC/DC电压变化从5 V变化到10 V的调整率小于5% （10’）
（12）输出电流Io从0变2A，负载调整率小于5%（DC/DC 的输入电压为10 V）（10’）
（13）DC/DC变换器的效率大于90% （20’）
（14）输出纹波电压峰峰值小于0.5 V（Uo=15V,，Io=1.0 A）（10’）。

DC-DC升压开关电源设计

DC-DC升压开关电源设计简介DC-DC转换器是一种电源电路，可将输入的直流电压升压或降压。

其中，升压DC-DC转换器是一种常见的电源电路，其应用广泛，如电子设备、通信系统、汽车电子系统等。

在升压DC-DC转换器中，开关电源是常用的设计方法。

它利用开关元件控制输入电压和输出电压之间的转换，从而达到升压的目的。

本文将介绍DC-DC升压开关电源的设计，包括电路原理、元器件的选择、电路参数计算等方面的内容。

电路原理DC-DC升压开关电源的基本原理是利用电感和开关管进行电能转换，从而实现升压功能。

电路结构包括开关管、电感、滤波电容等元件。

其中，开关管可以是MOSFET、BJT等器件，电感则是用来存储电能的元件，滤波电容则用于平滑输出电压。

开关管的开关控制交替地将电能转移到电感和输出负载之间。

当开关管导通时，输入电压经过电感产生电磁场，从而存储电能；当开关管关断时，电感的储能能量转移到滤波电容和负载上，达到升压的目的。

元器件的选择在进行DC-DC升压开关电源设计时，要选择合适的元器件。

下面将介绍各种元器件的选型原则。

开关管开关管的选型主要考虑以下几个因素：•最大电流•最大耗散功率•开关速度•导通电阻•开关特性选用开关管时，需要根据设计要求选择合适的器件。

比如，对于大规模输出电流的场合，应选用最大电流比较大的开关管。

电感电感选用的主要考虑因素有：•电感值•电流饱和值•功率等级电感值的选择应根据计算结果进行，电流饱和值则应大于最大输出电流，功率等级应不低于预期输出功率。

滤波电容滤波电容的选择应确保在输出电流变化时能够提供足够的电容值。

通常，滤波电容的容值与输出电流成正比。

电路参数计算在进行DC-DC升压开关电源的设计时，需要进行一定的电路参数计算。

主要包括以下方面：电感的计算电感值的计算公式为：L = (Vin-Vout)D/(fΔI)其中，Vin是输入电压，Vout是输出电压，D是占空比，f是开关器件的工作频率，ΔI是输出电流的起伏值。

升压式DC／DC变换器的研究与设计

升压式DC／DC变换器的研究与设计李亚雄摘要如今，随着手机、相机以及平板电脑等各种便携式数码电子产品的快速发展和市场的不断扩大，电子产品扮演着人们日常生活中举足轻重的地位。

电源管理芯片，作为整个电子系统中不可或缺的组成部件，其发展和需求量都得到了迅猛增加。

由于具有转换效率高、小体积是等特点，DC/DC变换器被广泛应用于各种便携式电子产品中。

本文通过分析和研究DC/DC 变换器的三种基本的拓扑结构和工作原理，设计了一款升压式DC/DC变换器。

该升压式DC/DC变换器的输入电压范围为2.7 V-5.5 V，可应用于锂离子电池供电的各种便携式电子产品中，稳定输出电压高达18 V，最大负载电流可达200 mA。

电路调制采用电压控制PWM方式，内建振荡器的频率为1.5 MHz。

为提高系统效率采用同步整流技术。

并且研究了升压型变换器的模型建立，设计了欠压锁定、过温关断等保护电路提升了系统的稳定性。

本文完成了带隙基准电压源、LDO稳压器、PWM比较器、误差放大器、钳位电路、振荡器、系统补偿电路等DC/DC变换芯片控制电路的子模块的设计。

电路基于0.35 μm BCD6S 工艺，使用Cadence Spectre仿真工具完成了系统的仿真验证。

仿真结果表明本文设计的升压式DC/DC变换器切实可行，各项性能均能达到设计目标。

关键词：DC/DC变换器；升压式；设计；仿真；1 引言日常使用的便携式电子产品需要多种电压，但是这些产品通常只能由一组电池供电，所以其必须通过DC/DC 变换器供给所需要的各种直流电压。

依据输入电路与输出电路的之间关系，DC/DC变换器可分为升压型(Boost)、降压型(Bulk)，升压-降压型(Boost-Bulk)和反相型(CuK)DC/DC变换器[1]。

Boost 型DC/DC变换器技术尤其是数控Boost 型DC/DC变换器技术是一门实践性非常强的工程技术，其应用服务于各行各业。

如今Boost 型DC/DC变换器技术融合了电子、系统集成、电气、材料和控制理论等诸多学科领域。

基于UC3843的升压型DC-DC设计

电子技术课程设计报告设计课题：基于UC3843的升压型DC-DC设计专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：目录一设计任务与要求 (3)二集成稳压电源和开关电源的区别 (3)2.1 集成稳压器的组成 (3)2.2 开关电源的组成 (5)三开关电源的分类 (5)四常见开关电源的介绍 (6)4.1基本电路 (6)4.2 单端反激式开关电源 (7)4.3单端正激式开关电源 (8)4.4自激式开关稳压电源 (9)4.5 推挽式开关电源 (9)4.6 降压式开关电源 (10)4.7 升压式开关电源 (11)4.8 反转式开关电源 (11)五升压开关电源设计并计算参数 (11)5.1 Boost变换器 (12)5.2 uc3843的介绍 (13)5.3 电路参数设计 (14)六原理图和PCB图清单 (15)6.1原理图 (15)6.2元件清单 (16)6.3pcb图 (16)七性能测试结果分析 (18)八.结论与心得 (19)九.参考文献 (19)基于UC3843的升压型DC-DC设计一、设计任务与要求1．掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法。

2．掌握UC3843的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法。

3．研究开关电源的实现方法，并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。

具体要求如下：①分析、掌握该课题总体方案，广泛阅读相关技术资料，并提出自己的见解。

②掌握开关电源的工作原理。

③设计硬件系统并进行仿真，掌握系统调试方法，使系统达到设计要求。

主要技术指标设计要求：直流输入电压：9~12V；输出电压：30V；输出电流：0.8A；效率：≥66%。

二，集成稳压电源和开关电源的区别（1）、集成稳压器的组成图1 集成稳压器的组成电路内部包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分,另外加上保护电路和启动电路。

1调整管在W7800系列三端集成稳压电路中，调整管为由两个三极管组成的复合管。

这种结构要求放大电路用较小的电流即可驱动调整管发射极回路中较大的输出电流，而且提高了调整管的输入电阻。

毕业设计9DC直流开关电源

摘要本设计是DC/DC直流开关电源设计,首先将开关电源与线性电源进行对比，总结了开关电源的优点,并对其当前的发展以及在发展中存在的问题进行了描述，然后在对开关电源的整体结构进行了介绍的基础上，对开关电源的主回路和控制回路进行设计：在主回路中整流电路采用单相桥式、功率转换电路采用单端正激功率转换电路、采用增加副边绕组的方法实现多路输出，其中功率转换电路（DC/DC变换器）是开关电源的核心部分，对此部分进行了重点设计；控制电路采用PWM控制，控制器采用开关电源集成控制器GW1524、设计了过压保护电路、电压检测电路和电流检测电路，对各个部分的参数进行了计算并进行了元器件的选型。

【关键词】DC/DC变换器、PWM控制、整流、滤波。

AbstractIn this paper,I designed a switch power supply system with three outputs: Compare the switch power with linear power at first , has summarized the advantage of the switch power ,have described its present development and there are natural questions in development. On the basis of the thing that the whole structure to the switch power has made an introduction, to the main return circuit and controlling the return circuit to design of the switch power: The rectification circuit adopts the single-phase bridge type in the main return circuit, the power changes the circuit and adopts and defies the power to change the circuit , realize by increasing the winding of one pair of sides single and well that many ways are exported, it is a key part of the switch power supply that the power changes circuit (DC/DC transformer ), have designed this part especially ; The control circuit adopts PWM to control, the controller adopts the switch power integrated controller GW1524, design the circuit to measure voltage and the circuit to el measure ectric current, selecting type of calculating and carrying on the components and parts the parameter of each part.Keyword：DC/DC transformer , PWM control , rectification , straining waves.目录1 概述 ------------------------------------------------------- 11.1开关电源的基本原理-------------------------------------------------------- 11.2开关电源与线性电源的比较----------------------------------------------- 21.3开关电源的发展与应用----------------------------------------------------- 21.4 开关电源当前存在的问题 ------------------------------------------------- 32 整流电路的设计 --------------------------------------------- 52.1整流电路的选择 -------------------------------------------------------------- 52.1.1单相半波整流电路 (6)2.1.2单相桥式整流电路 (7)2.2 防止电流冲击的设计 ------------------------------------------------------- 72.3 参数计算以及元器件的选型 ---------------------------------------------- 82.3.1整流管参数计算 (9)2.3.2 变压器参数 (9)2.3.3 电容参数计算 (10)3 DC/DC变换器的设计----------------------------------------- 113.1控制方式的选择 ------------------------------------------------------------- 113.2 功率转换电路的选择 ------------------------------------------------------ 123.2.1 推挽式功率转换电路 (12)3.2.2 全桥式功率转换电路 (13)3.2.3 半桥式功率转换电路 (13)3.2.4 正向激励功率转换电路 (14)3.2.5 反向激励功率转换电路 (15)3.3单端正激变换器的设计---------------------------------------------------- 153.3.1工作原理 (16)3.3.2能量再生线圈P2的工作原理 (17)3.3.3 多路输出的设计 (17)3.3.4 变压器设计 (17)3.3.5电感的参数计算 (19)3.3.6 二极管和电容器的选择 (21)3.3.7 开关管的选择 (21)4 控制电路的设计 -------------------------------------------- 224.1控制模式的选择 ------------------------------------------------------------- 224.1.1电压模式控制 (22)4.1.2平均电流模式控制 (23)4.1.3 峰值电流模式控制 (24)4.1.4滞环电流模式控制 (25)4.1.5相加模式控制 (26)4.2 开关电源集成控制器 ------------------------------------------------------ 264.2.1 GWl524的特点 (27)4.2.2 1524 的极限使用值和主要电性能 (27)4.2.3 GW1524的内部结构 (27)4.2.4 GW1524工作过程 (30)4.3电压检测电路 ---------------------------------------------------------------- 314.4电流检测电路 ---------------------------------------------------------------- 324.4.1电阻检测 (32)4.4.2电流互感器检测 (33)4.5 启动和集成电路供电电路设计 ------------------------------------------ 344.6 保护电路的设计 ------------------------------------------------------------ 355 结论及设想 ------------------------------------------------ 37致谢 -------------------------------------------------------- 38参考文献 ---------------------------------------------------- 39附录1：开关电源原理图--------------------------------------- 40附录2：元器件清单------------------------------------------- 411 概述电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

DC-DC升压型开关电源的低压启动方案

DC-DC升压型开关电源的低压启动方案中心议题：DC-DC 升压型开关电源的低压启动电路设计解决方案：DC-DC 升压型开关电源的主振荡器的设计DC-DC 升压型开关电源的辅助振荡器的设计各种便携式电子产品，如照相机、摄像机、手机、笔记本电脑、多媒体播放器等都需要DC-DC 变换器等电源管理芯片。

这类便携式设备一般使用电池供电，总能量有限，因此，电源芯片需要最大限度地降低工作电压，延长电池的使用寿命。

传统DC-DC 的工作电压一般都在1.0 V 以上，本文设计了一种DC-DC 升压型开关电源的低压启动电路，启动电压降低至0. 8 V,该电路采用两个在不同电源电压范围内工作频率较稳定的振荡器电路，利用电压检测模块进行合理的切换，解决了低输入电压下电路无法正常工作的问题，并在0. 5μm CMOS 工艺库（ VthN = 0. 72 V, VthP = -0. 97 V）下仿真。

仿真结果表明，在0. 8 V 低输入电压时，通过此升压型开关电源，可以将VDD升高至3. 3 V。

1 电路整体示意图DC-DC 升压型开关电源在低输入电压下工作，利用控制电路导通和关断功率管，在功率管导通时，电感储存能量；当功率管关断时，电感释放能量，对输出电容充电，输出电压升高。

当输入电源低至1. 0 V 以下，如果DC-DC 芯片的驱动电压取自输入电源，芯片内部电路就不能正常工作， DC-DC 便无法启动；如果DC-DC 芯片的驱动电压取自输出电压，同样，芯片根本无法启动及进行任何升压动作。

本文针对输入电源电压变化范围较大，在考虑商业成本的情况下，设计了 2 个振荡器电路：主振荡器和辅助振荡器。

辅助振荡器靠输入电压供电，0. 8 V 即能起振，在V DD升至1. 9 V 以前控制功率管的导通与关断，使V DD逐步抬升。

主振荡器靠输出电压即VDD供电，在VDD升至1. 9 V 以后以一个较稳定的频率工作，抬升并维持输出电压。