降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作设计报告
开关直流降压电源(BUCK)设计
开关直流降压电源(BUCK)设计摘要随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来，随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展，新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计开关电源，利用MOSFET 管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：直流，降压电源,TL494,MOSFET1目录摘要 (1)Abstract........................................................... ........ 错误！未定义书签。
1.方案论证与比较 (4)1.1 总方案的设计与论证 ...................................... 错误！未定义书签。
1.2 控制芯片的选择 (4)1.3 隔离电路的选择 .............................................. 错误！未定义书签。
2. BUCK电路工作原理 ......................................... 错误！未定义书签。
3. 控制电路的设计及电路参数的计算 ................ 错误！未定义书签。
3.1 TL494控制芯片................................................ 错误！未定义书签。
降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作实验报告
课题三：降压型（BUCK）DC-DC电路的设计与制作姓名：学号：得分：一、实验目的1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点；2). 掌握降压型（BUCK）DC-DC电路的结构和工作原理；3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用；4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。
二、课题任务1）设计参数要求：① DC-DC主电路输入电压V=12V；I②输出电压: V=5V；O③输出电流：I=1A；O≤50mV，即纹波≤1%；④输出电压纹波峰-峰值 Vpp=5W。
⑤额定输出功率PO2）PWM驱动信号：=20kHz；① PWM驱动信号频率fS② PWM驱动信号占空比可调；3）驱动电路：驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。
5）撰写完整的实习报告。
三、实验原理本课题只做了控制电路与驱动电路的设计，最后实验只要测得输出波形为频率20kHz，占空比范围在30%-70%的方波即可。
如下图即为电路原理图。
图1 电路原理图本设计选择555定时器来设计控制电路。
555定时器引脚图如图2所示。
图2 555定时器引脚图驱动电路为控制电路与MOSFET 之间提供电气隔离，一般可以采用光隔离或者磁隔离。
本设计采用光隔离的方法，具体设计如下：先加一级光耦隔离，再加一级推挽电路进行放大从而把输出的控制信号放大。
占空比计算如下：()1211,1.43T R Rp R C =⨯++⨯ ()11111,1.43T R Rp C =⨯+⨯ ()22211.1.43T R Rp C =⨯+⨯ 1.T D T=四、元器件清单五、实验步骤（1）检查实验设备是否齐全，包括直流稳压电源，数字信号发生器，双踪示波器，万用表以及相应的电源线，输出线等，领取镊子，剪刀，芯片，电烙铁等材料。
（2）根据实验原理图和仿真开始焊接板子输出与接地之间焊接一个10KΩ的电阻。
如下图所示。
图12 电路板实物图（3）搭接电路完毕，检查电路搭接是否正确，检查完毕后，接通示波器，信号发生器，直流稳压电源，开始调试。
大功率dcdc 降压电路 方案
大功率dcdc 降压电路方案大功率DC-DC降压电路是一种常见的电路设计方案，用于将高电压转换为低电压。
在许多应用中，需要将高电压源转换为适合于特定设备的低电压。
这种转换通常通过DC-DC降压电路来实现。
DC-DC降压电路的设计目标是在保持高效率的同时提供稳定的输出电压。
为了实现这一目标，设计师需要考虑电路的拓扑结构、传输效率、输出电压稳定性和电路保护等方面。
DC-DC降压电路的拓扑结构可以采用多种形式，如Buck、Boost、Buck-Boost等。
其中，Buck拓扑是最常见的降压电路拓扑，其原理是通过开关管控制电压输出。
Boost拓扑则是将输入电压升高到所需的输出电压。
Buck-Boost拓扑则结合了Buck和Boost的优点，可以在输入电压高于或低于输出电压时实现降压。
传输效率是衡量DC-DC降压电路性能的重要指标之一。
传输效率是指输出功率与输入功率的比值。
高效率的DC-DC降压电路可以最大限度地减少能量损耗，使得电路能够在长时间运行时提供稳定的输出电压。
为了提高传输效率，设计师可以采取多种措施。
例如，选择低导通电阻的开关管，减小开关管的导通电压降；合理选择电感和电容的数值，以减小电感电流和电容电压的波动；使用高效的电源管理芯片，以实现更好的功率转换效果。
DC-DC降压电路的稳定性也是需要考虑的重要因素。
输出电压的稳定性直接影响到被供电设备的正常工作。
为了提高输出电压的稳定性，设计师可以采用反馈控制的方式来调节输出电压。
通过引入反馈电路，将输出电压与参考电压进行比较，并根据比较结果控制开关管的导通时间，从而实现输出电压的稳定控制。
为了确保DC-DC降压电路的安全可靠运行，还需要考虑电路的保护机制。
常见的保护机制包括过压保护、过流保护、短路保护等。
这些保护机制可以有效地保护电路和被供电设备免受损坏。
大功率DC-DC降压电路是一种常见的电路设计方案，用于将高电压转换为低电压。
在设计过程中，设计师需要考虑电路的拓扑结构、传输效率、输出电压稳定性和电路保护等方面。
根据UC3842的buck降压电路的设计
电力电子课程设计班级：2012级电气工程及其自动化姓名：**学号：**********时间: 2013 13-2014年第二学期第17-18周指导老师：**成绩：绪论1.设计题目2.设计目的3.硬件设计3.1芯片介绍3.2原理图介绍4.数据处理4.1数据测量4.2波形测量5．实物连接图6．总结心得电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。
开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。
1、设计题目基于UC3842的buck降压电路的设计2、设计目的尝试使用UC3842芯片矩形波输出驱动MOS管，来实际应用于电力电子课本中BUCK降压电路的设计。
3、硬件设计采用TI公司生产的高性能开关电源芯片UC3842，结合外围电路（振荡电路，反馈电压，电流检测电路）来控制占空比，振荡频率，电压，从而控制PWM输出波形。
利用芯片输出PWM电压来驱动BUCK降压电路关键原件MOS管IRF840的通断，实现降压电路降压功能。
3.1芯片介绍3.2原理图介绍3.2.1 利用3842相关知识设计出下面MOS管IRF840驱动电路参数设置R1=88KΩR2=4.7KΩR3=3KΩRT1、RT2、RT3为可调电阻CT为可变电容电路分析：RT1、CT与3842芯片4脚连接的OSC 组成电路中最重要的控制电压输出频率的振荡电路。
调节RT1或CT大小可在示波器上明显观测出PWM输出波形频率变化。
（RT1=5.2KΩ,CT独石电容为2.2nF）由芯片资料介绍得出f=1.8/（RT1*CT）=1.8/(5.2*10^3 *2.2*10^-9)=17.482KHZ周期T=5.7us占空比= t开/T=1.2/3.0=0.36PWM输出波形1脚为误差放大器输出端。
buck降压电路设计
buck降压电路设计Buck降压电路是一种常见的电源电路，被广泛应用于各种电子设备中，如手机、电脑、电视等。
它通过降低输入电源的电压，得到所需的输出电压，以满足电子设备的工作要求。
在本篇文章中，我们将详细介绍Buck降压电路的设计原理和步骤。
让我们来了解Buck降压电路的基本工作原理。
Buck电路通常由输入电压源、功率开关、电感、二极管和负载组成。
其中，功率开关可以是MOSFET或BJT，用于控制电路的通断状态。
输入电压通过功率开关和电感形成一个电流环路，通过电流环路的开关控制，可以改变电路中电感的导通和断开状态，从而实现对输出电压的控制。
通过调节电流环路的开关频率，可以实现输出电压的稳定。
接下来，我们将详细介绍Buck降压电路的设计步骤。
1. 确定输出电压要求：我们需要确定所需的输出电压。
根据实际应用需求，确定输出电压的数值和精度要求。
2. 选择功率开关元件：根据所需输出电压和负载电流的要求，选择适当的功率开关元件。
常用的功率开关有MOSFET和BJT两种，根据实际应用需求选取合适的型号。
3. 计算电感和电容数值：根据所选功率开关元件的参数，以及设计输出电压和负载电流的要求，计算电感和电容的数值。
电感和电容的数值选择对输出电压的稳定性有很大影响。
4. 确定开关频率：开关频率也是Buck降压电路设计中非常重要的一个参数。
开关频率的选择要考虑输出电压稳定性、功率开关元件的性能和电路的EMI（电磁干扰）等方面。
5. 设计反馈回路：反馈回路用于检测输出电压，并根据需要进行调节。
常用的反馈回路有电压反馈和电流反馈两种。
根据设计需求，选择合适的反馈回路，并进行设计。
6. 进行仿真和优化：在设计完成后，可以进行电路的仿真和优化。
利用电路仿真软件，对电路进行模拟，验证设计的可行性和稳定性。
如果有必要，可以进一步对电路参数进行调整和优化。
7. PCB布局与焊接：将设计好的电路布局在PCB板上，并进行焊接和连线。
buck型dc-dc变换器中保护电路的设计
buck型DC-DC变换器是一种常见的电源转换器，用于将高压直流电源转换为稳定的低压直流电源，广泛应用于电子设备和通信系统中。
在设计buck型DC-DC变换器时，保护电路的设计至关重要，可以有效保护电路和相关元器件，提高整个系统的可靠性和稳定性。
本文将从保护电路的设计入手，对buck型DC-DC变换器进行深入研究和分析。
1. 保护电路的作用保护电路是buck型DC-DC变换器中的重要组成部分，其主要作用是防止过流、过压、过温等异常情况对电路和元器件造成损坏。
通过及时检测异常信号并采取相应的保护措施，可以有效避免电路的故障和损坏，延长系统的使用寿命。
2. 过流保护电路设计过流是buck型DC-DC变换器中常见的故障情况之一，如果电流超过设定的安全范围，将会对电路和元器件造成严重的损害。
在设计过流保护电路时，需要合理选择电流传感器和保护元件，并设置合适的保护触发门槛。
常用的过流保护电路包括电流限制器、熔断器和过流保护芯片等，通过这些器件的合理组合可以实现对电路的有效保护。
3. 过压保护电路设计过压是另一种常见的故障情况，当输入电压超过设定的安全范围时，将对电路和元器件产生严重的影响。
在设计过压保护电路时，需要考虑输入电压的波动范围和保护触发门槛，并选择合适的过压保护器件进行搭配。
常用的过压保护电路包括过压保护芯片、击穿二极管和电容滤波器等，通过这些器件的合理配置可以有效防止过压对电路的损坏。
4. 过温保护电路设计过温是buck型DC-DC变换器中的另一个重要故障情况，当工作温度超过元器件的最大承受温度时，将会导致电路的失效和损坏。
在设计过温保护电路时，需要合理选择温度传感器和保护器件，并设置适当的保护触发温度。
常用的过温保护电路包括温度开关、热敏电阻和温度保护芯片等，通过这些器件的合理配置可以实现对电路的及时保护。
5. 其他保护电路设计除了上述提到的过流、过压和过温保护电路外，buck型DC-DC变换器的保护系统还需要考虑短路保护、输入欠压保护和输出失稳保护等其他故障情况。
BUCK变换器设计报告
BUCK变换器设计报告一、BUCK主电路参数计算及器件选择1、BUCK变换器设计方法利用计算机设计BUCK变换器，首先要选取合适的仿真软件。
本文采用MATLAB和PSIM设计软件进行BUCK变换器的综合设计。
在选取好设计软件之后，先根据设计指标选取合适的主电路及主电路元件参数，建立仿真模型，并进行变换器开环性能的仿真。
如果开环仿真结果不能满足设计要求，再考虑选取合适的闭环控制器进行闭环控制系统的设计。
设计好闭环控制器后，对其进行闭环函数的仿真，选取超调小、调节时间快的闭环控制器搭建模型进行电路仿真。
2、主电路的设计BUCK变换器设计指标输入电压：标称直流电压48 V，范围：43 V～53 V ；输出电压：直流24 V ；输出电流：直流5 A ；输出电压纹波：100 mV ；输出电流纹波：0.25A ；开关频率：250 kHz ；相位裕量：60；幅值裕量：10 dB 。
设计要求计算主回路电感和电容值；开关器件选用MOSFET，计算其电压和电流定额；设计控制器结构和参数；画出整个电路，给出仿真结果。
根据设计指标，采用BUCK电路作为主电路，使用MOSFET元件作为开关元件，这是因为MOSFET的开关速度快，工作频率高，可以满足250khz的开关频率，此外，MOSFET与其他开关器件最显著的不同，是MOSFET具有正温度系数，热稳定性好，可以并联使用，其他开关器件不具有此特性。
（1）BUCK电路的主电路的拓扑图：（2）主电路的基本参数计算:开关周期：Ts=1/f s=4∗10−6s=0.5占空比(不考虑器件管压降)：D=v0v in=0.5581V in=43V时，Dmax=v0v inV in=53V时，Dmin=v0=0.4528v in输出电压：V o=24V；输出电流：Io=0.25A;额定负载：R=V o÷Io=4.8Ω纹波电流：△I=0.25A；纹波电压：△V=100mV电感量理论值计算：由：，得：，电容量理论值计算：由：，得考虑到能量储存以及伏在变化的影响，要留有一定的裕度，故取C=120uF.由于电解电容一般都具有等效串联电阻R esr,因此在选择的过程中需要注意此电阻的大小对系统性能的影响。
降压型（BUCK）DC-DC电路的设计与制作设计报告
降压型（BUCK）DC-DC电路的设计与制作设计报告课题三：降压型（BUCK）DC-DC电路的设计与制作姓名：学号：得分：一、实验目的1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点；2). 掌握降压型（BUCK）DC-DC电路的结构和工作原理；3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用；4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。
二、课题任务1）设计参数要求：=12V；① DC-DC主电路输入电压VI②输出电压: V=5V；O=1A；③输出电流：IO④输出电压纹波峰-峰值 V≤50mV，即纹波≤1%；pp=5W。
⑤额定输出功率PO2）PWM驱动信号：=20kHz；① PWM驱动信号频率fS② PWM驱动信号占空比可调；3）驱动电路：驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。
5）撰写完整的实习报告。
三、实验原理BUCK电路就是降压电路，开关S闭合的时候，VD二极管承受负压关断，电感充电，电流正向流动，电流值呈现指数上升趋势。
开关S 断开的时候，VD 二极管起续流作用，电感开始放电，电流逐渐下降，通过负载和二极管回到电感另外一端，短暂供电。
这样电压就能降低。
实际使用的时候，S开关是通过MOSFE 或者IGBT实现的，输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。
所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同，可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost 型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。
我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理，Buck电路如图1所示。
图中功率MOSFET为开关调整元件，它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时，二极管VD 可保持输出电流连续，所以通常称为续流二极管。
控制电路输出信号使开关管VT导通时，滤波电感L中的电流逐渐增加，因此贮能也逐渐增大，电容器C开始充电。
忽略MOSFET的导通压降，MOSFET源极电压应为Uin。
降压型DCDC中自适应斜坡补偿电路的设计概要
东南大学硕士学位论文降压型DC-DC中自适应斜坡补偿电路的设计姓名：薛彦红申请学位级别：硕士专业：集成电路设计指导教师：吴金20090409摘要摘要电流模ＤＣ．ＤＣ开关电源冈其响应速度快、稳定性高、增益带宽大等特点而得到广泛的应用。
加入斜坡补偿可以改善峰值电流模在占空比大于５０％时存在的系统开环不稳定性，但是过补偿量会导致系统的带载能力大大降低，甚至由电流模系统退化为电压模，因此需要取合适的补偿量。
在这一背景下，本文设计了一款基丁．自适应斜坡补偿电路的降压型ＤＣ．ＤＣ转换器，输入电压Ｖｉ。
范围为２．５—５．５Ｖ，输出电压Ｖｏ范同为Ｖ他ｒＶｉｎ，采用ＰＷＭ／ＰＦＭ切换控制，ＰＷＭ信号工作频率为１．２ＭＨｚ。
斜坡补偿的补偿量很重要，它关系到系统带载能力的大小，文中对分别加入分段线性斜坡补偿和具有二次特性的自适应斜坡补偿在不同占空比区间进行仿真比较，并且对这两种补偿电路波形进行分析和对比，通过分析比较，选择具有二次特性的自适应斜坡补偿进行补偿。
在完成系统和电路设计的基础上，对具有二次特性的自适应斜坡补偿模块进行版图的规划和布局，运用Ｃａｄｅｎｃｅ的Ｖｉｒｔｕｏｓｏ软件完成版图设计．并对版图进行ＤＲＣ、ＬＶＳ设计规则检查。
采用ＣＳＭＣ０．５９ｍＣＭＯＳ工艺，用Ｃａｄｅｎｃｅ对系统的各种特性进行仿真验证。
首先验证系统的静态特性，可驱动的最大负载为５００ｍＡ．输出电压最小值为１．２Ｖ，最高可达Ｖｉｎ，输出电压纹波的最大值为１４ｍＶ；其次，验证系统的动态特性，系统的动态响应时间在６０９ｓ左右，输出电压变化的最大值为１１０ｍＶ：对负载调整率进行仿真，验证了系统具有良好的负载调整率：整个系统的峰值切换电流为１４０ｍＡ，负载切换电流为４０ｍＡ左右。
关键词；斜坡补偿，转换效率。
ＰＷＭ／ＰＦＭ自动切换，纹波，版图ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＣｕｒｒｅｎｔ・ｍｏｄｅＤＣ—ＤＣｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｈａｓｇａｉｎｅｄａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｌａｒｇｅｇａｉｎ－ｂａｎｄｗｉｄｔｈ．ＡｄｄｉｎｇｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＣａｌｌｓｏｌｖｅｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｏｐｅｎ－ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅ，ｗｈｉｃｈｏｃｃｕｒｓｗｈｅｎｔｈｅｄｕｔｙｃｙｃｌｅｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ５０％．Ｂｕｔｔｈｅｏｖｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗｉｌｌｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｌｏａｄｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｏｒｅｖｅｎｔｕｒｎｓｉｎｔｏａｖｏｌｔａｇｅ—ｍｏｄｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｏｎａｖｏｉｄｓｕｃｈｉｓｓｕｅ．Ｉｎｔｈｉｓｃｏｎｔｅｘｔ，ａｂｕｃｋＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｂａｓｅｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ．ＴｈｅｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅＶｉｎｏｆｔｈｅｎｅｗｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｄａｐｔｉｖｅｆｒｏｍｓｌｏｐｅｔｏｒａｎｇｅｓ２．５Ｖ５．５Ｖ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅＶｏｔｕｒｎｓｂｅｔｗｅｅｎＶｒｅｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆａｎｄＶｉｎ，ｕｓｉｎｇＰＷＭ／ＰＦＭＳｗｉｔｃｈｉｎｇＣｏｎｔｒ０１．ＴｈｅＰＷＭｓｉｇｎａｌｉｓ１．２ＭＨｚ．ｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ，ｉｔｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌｏａｄｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙＴｈｅａｎｄｓｅｌｆａｍｏｕｎｔｏｆｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｌｏｏｐｓ＆ｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｂｅｔｗｅｅｎｕｓｉｎｇｐｉｅｃｅｗｉｓｅｌｉｎｅａｒｓｌｏｐｅｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓｌｏｐｅａｄａｐｔｉｖｅｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗｉｔｈｑｕａｄｒａｔｉｃｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｕｔｙｃｙｃｌｅ．Ｂａｓｅｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｉｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｗａｖｅｆｏｒｍｓ，ａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｑｕａｄｒａｔｉｃｓｅｌｆ－ａｄａｐｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ａｆｔｅｒｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｄｅｓｇｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｄｅｓｉｇｎ，ｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｏｕｔｉｎｇｏｆｔｈｅｑｕａｄｒａｔｉｃｓｅｌｆ－ａｄａｐｔｉｖｅｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＣａｄｅｎｃｅ’ＳｖｉｒｔｕｏｓｏｇｏｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｕｌｅｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＤＲＣ，ＬＶＳ．ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｃｉｒｃｕｉｔｓａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｗｉｔｈＣＳＭＣ０．５１ａｍＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ｔｈｅｓｔａｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ：ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｌｏａｄｃｕｒｒｅｎｔｈｉｔｓ５００ｍＡ；ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓ１．２ＶａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｒｅａｃｈｅｓＶｉｎ；ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｒｉｐｐｌｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｔａｂｏｕｔ１４ｍＶ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄ：Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｂｏｕｔ６０１ａｓ；ｔｈｅ１ｌＯｍＶ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｐｒｏｖｅｎｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｉＳ１４ｍＡａｍａｘｉｍｕｍｃｈａｎｇｅｉｎｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓａｂｏｕｔｇｏｏｄａｄｊｕｓｔｉｎｇｒａｔｅａｆｔｅｒｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｏｆａｎｄｔｈｅＩｏａｄｃｕｒｒｅｎｔｉＳａｂｏｕｔ４０ｍＡ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＰＷＭ／ＰＦＭａｕｔｏｍａｔｉｃｓｗｉｔｃｈｉｎｇＤＣＭ，ｒｉｐｐｌｅ，ｌａｙｏｕｔ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
电力电子Buck电路课程设计实验报告
电力电子技术课程设计题目Buck变换器设计学院计算机与信息科学学院专业自动化年级2008级学号姓名同组人指导教师成绩2010年7 月25 日1 引言 (1)2 PWM控制器设计 (1)2.1 PWM控制的基本原理 (1)2.2 控制电路设计 (3)3 buck变换器主电路设计 (5)3.1 主电路分析 (5)3.2 反馈回路设计 (7)4 buck变换器控制器设计 (7)4.1 系统分析 (7)4.2控制器设计 (9)4.3控制器实现 (11)4.4 结果 (12)5 问题和总结 (12)参考文献： (13)附录： (14)Buck变换器设计1 引言直流电机是人们最先发明、认识和利用的电机，它具有调速范围广，且易于平滑调节，过载、起动、制动转矩大，易于控制，且控制装置的可靠性高，调速时的能量损耗小等优点，在高精度的位置随动系统中，直流电机占据着主导地位[1]。
直流-直流变流器（DC-DC Converter）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。
直接直流变流电路为称斩波电路（DC Chopper），它的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，一般是指直接电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。
间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此也称带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。
降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V导通一段时间t on，由电源E 向L、R、M供电，在此期间，u o＝E。
然后使V关断一段时间offt，此时电感L通过二极管VD 向R和M 供电，u o＝0。
一个周期内的平均电压onoon offtu Et t=⨯+。
输出电压小于电源电压，起到降压的作用[2]。
2 PWM控制器设计本组设计要求：Buck DC/DC变换器。
电源电压Vs=25～30V，瞬时电流(最大电流)不能超过0.5A(由于电源的限制)，开关频率70kHz。
BUCK电路的课程设计(DOC)
开关直流降压电源（BUCK）设计摘要本次电力电子装置设计与制作，利用BUCK型转换器来实现16V-8V的开关直流降压电源的设计。
使用TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制MOS管的开通与关断。
为了将MOS管G极和S极隔离，本设计采用了推挽式放大电路。
另外本设计还加入了反馈环节，利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比，进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态。
关键字：BUCK型转换器，降压电源，TL494，推挽式放大电路。
AbstractThis Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In addition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable .Key word: BUCK type converter, Step-down power,TL494,Push-pull amplifier circuit.目录摘要 (1)Abstract (1)1.方案论证与比较 (3)1.1 总方案的设计与论证 (3)1.2 控制芯片的选择 (3)1.3 隔离电路的选择 (3)2. BUCK电路工作原理 (4)3. 控制电路的设计及电路参数的计算 (6)3.1 TL494控制芯片 (6)3.2 电路参数的计算 (7)3.2.1电感值的计算 (7)3.2.2 线圈圏数计算 (7)4. 实验结果以及分析 (7)4.1实验结果 (7)设计小结 (9)参考文献 (9)1.方案论证与比较1.1 总方案的设计与论证方案一：LDO也就是低压差线性稳压管来设计电路。
多相交错并联BUCK型DC-DC变换器分析与设计
than 1.3%. When the load current is greater than 2A, the current imbalance of each
method, including parameter calculation of input and output capacitors and energy
storage inductor.
Compared with the single-phase converter, the control strategy of the multi-phase
automatic current sharing method, external controller method, etc. need to add
additional circuits, which increases circuit complexity. In this thesis, the average current
换器扰动信号进行分析，提出了基于数字 PID 控制多相交错并联拓扑结构多环
控制策略。以三相交错并联 BUCK 型 DC-DC 变换器为例，通过 Matlab/Simulink
对该方案进行了仿真验证，仿真结果表明，采用该控制策略的三相交错并联
BUCK 型 DC-DC 变换器具有输出纹波低，带载能力强，各相电流均衡度、系统
of the drive signal. Affected by the manufacturing process, the actual parameters of the
基于单片机的buck电路控制系统的设计
基于单片机的buck电路控制系统的设计引言：随着电力需求的不断增长和环境保护意识的提高，高效节能的电源系统设计成为了当今电子工程领域的热点之一。
在众多电源系统中，基于单片机的buck电路控制系统以其高效稳定的特点备受关注。
本文将详细介绍基于单片机的buck电路控制系统的设计，讨论其原理、优势以及应用领域。
一、buck电路的工作原理buck电路是一种降压型直流-直流（DC-DC）转换器，其工作原理基于功率管的开关控制和能量储存于电感中。
当功率管开启时，电感中的电流增加并储存能量；当功率管关闭时，电感中的能量释放并提供给负载。
通过调节开关频率和占空比，buck电路可以实现输出电压的稳定控制。
二、基于单片机的buck电路控制系统的设计基于单片机的buck电路控制系统通过实时监测输入电压、输出电压和负载电流，并根据设定的控制算法，动态调节buck电路的开关频率和占空比，以实现稳定的输出电压。
1. 系统硬件设计：系统硬件包括单片机、电源电路、传感器和执行器。
单片机作为系统的核心控制单元，负责采集传感器数据、进行控制算法计算，并输出控制信号。
电源电路提供稳定的直流电源，传感器用于监测输入电压、输出电压和负载电流，执行器用于控制buck电路的开关。
2. 系统软件设计：系统软件包括控制算法和用户界面。
控制算法根据实时采集的传感器数据和预设的控制策略，计算出合适的开关频率和占空比，并通过输出信号控制执行器。
用户界面提供了参数设置、数据显示和故障诊断等功能，使用户能够方便地监测和调整系统运行状态。
三、基于单片机的buck电路控制系统的优势1. 高效稳定：通过精确的控制算法和实时的反馈机制，基于单片机的buck电路控制系统能够实现高效稳定的电压输出，提高能源利用率。
2. 灵活可调：控制算法可以根据需求进行优化和调整，以适应不同负载和输入电压条件下的电源需求。
3. 自动保护：系统可以监测电流、电压和温度等参数，一旦超过设定的范围，系统会自动切断电源，以保护电路和负载的安全。
DC_DC电路设计_Buck电路
电路的拓扑结构
DCDC降压电路中关键的器件有二极管、电感、 输入输出电容。
其中二极管要选择快速反应且压降小的肖特基 势垒二极管。
电感和输出电容要根据负载电流和输出纹波要 求而定。具体的选择随后会讲到。
二极管的选择
一般，在给的二极管的Data sheet里都会有这些参数的数值，可以根据参数 来决定对二极管的选择，如下图为一肖特基二极管的Data:
∆I-纹波电流值，一般取纹波电流值为最大输出电流的 10%-50%，在我测试的芯片CAT7810给出的Imax=2A,所以 我公式中的∆I取0.2-0.5A。
Iout=Vout/R
当由第一个式子计算出电感值以后，我们需要计算其峰值 电流Ipeak（由第二个式子确定），此时我们再观察选定电 感是否能够承受这个电流，要是选取的电感所能允许的最 大电流小于计算出来的峰值电流，我们就需要重新选择， 重新计算，最后找出合适的电感。
Buck Converter
电路的工作原理 电路的结构 优缺点及应用
电路的工作原理
先看一下buck电路原理图：
当开关导通时，电流回路如下：
由图中可以看到，当开关导通时，输入电压给电感充电，电感上的电流呈线 性上升，电感上的电压为： （Vin-Vout)*Ton 当开关断开时，电流回路如下：
PCIN ESRCIN I IN RMS 2
其中，PCIN-输入电容的功率损耗； ESRCIN-输入电容的等效电阻；
我们一般都会选择点解电容或者是陶瓷电容。
2.输出电容的选择：输出电容是有滤波和补偿负载电流的作用
ESRMAX
VESR I OUT
Number of Capacitors= ESRCAP ESRMAX
电感上的电压为：(Vin-Vout)*Ton=Vout*Toff 因此，Vout=Vin*D;[D=Ton/(Ton+Toff)] 很显然，输出电压降低了。
dcdc升压降压电路设计
dcdc升压降压电路设计一、电路拓扑选择DCDC升压降压电路的拓扑选择是电路设计的关键环节。
根据不同的应用场景和需求，可以选择不同的拓扑结构，如Boost、Buck、Boost-Buck等。
每种拓扑结构都有其特点和使用范围，需要根据实际情况进行选择。
二、功率器件选择功率器件是DCDC升压降压电路的核心元件，其选择直接影响到电路的性能和可靠性。
需要根据实际需求选择合适的功率器件，如MOSFET、IGBT等。
同时，需要考虑功率器件的耐压、电流、开关速度等参数，以确保电路的稳定性和效率。
三、驱动电路设计驱动电路是控制功率器件开关动作的关键部分，其设计直接影响到电路的性能和可靠性。
需要根据实际需求设计合适的驱动电路，以保证功率器件的可靠动作和控制精度。
四、保护电路设计保护电路是DCDC升压降压电路的重要组成部分，可以有效地保护电路和负载免受损坏。
需要根据实际需求设计合适的保护电路，如过流保护、过压保护、欠压保护等。
五、控制算法设计控制算法是DCDC升压降压电路的核心部分，可以实现对输出电压的精确控制。
需要根据实际需求设计合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等。
同时，需要考虑控制算法的稳定性和实时性。
六、散热设计散热设计是DCDC升压降压电路的重要环节，可以有效地降低电路的温度和热损耗。
需要根据实际需求设计合适的散热方案，如散热片、风扇等。
同时，需要考虑散热方案的可靠性和效率。
七、电源管理芯片选择电源管理芯片是DCDC升压降压电路的重要组件，可以实现电源的高效管理和控制。
需要根据实际需求选择合适的电源管理芯片，如PWM控制器、电压采样器等。
同时，需要考虑电源管理芯片的稳定性和可靠性。
八、调试与优化在完成DCDC升压降压电路的设计后，需要进行调试和优化工作。
通过调试可以发现并解决电路中存在的问题和缺陷，提高电路的性能和可靠性。
优化工作则可以进一步提高电路的效率和经济性，降低能耗和成本。
综上所述，DCDC升压降压电路设计是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑多个方面进行设计和优化。
降压式DC-DC开关电源管理芯片的研究与设计的开题报告
降压式DC-DC开关电源管理芯片的研究与设计的开题报告一、选题背景与意义随着信息化与智能化的发展，智能手机、平板等消费电子设备逐渐成为生活中必不可少的一部分，因此，如何提高这类产品的使用时间，续航时间、发挥其性能是很重要的问题。
而DC-DC开关电源管理芯片的应用则是在具备高效能的同时降低电源噪声和传输功率的误差，从而提高设备的使用寿命与使用效果。
本次选题根据市场需求，选取了一款降压式DC-DC开关电源管理芯片的研究与设计，为消费电子设备的续航时间提供更加有力的保障。
二、研究目标本次选题旨在研究和设计一款降压式DC-DC开关电源管理芯片，使得其在实现更高的效率和降低传输功率误差的同时，可以具备更加广泛的应用场景。
具体目标如下：1.设计出降压式DC-DC开关电源管理芯片的电路原理图，并在PCB 上实现设计。
2.对该芯片的性能进行测试，验证其输出稳定性和效率，检查电源噪声和传输功率误差是否达到预期目标。
3.通过对芯片结构的分析和实验研究，进一步优化其设计，提高芯片的性能。
三、研究方法和步骤本次选题的研究方法主要采用以下几种方法：1.文献调研法：收集和阅读相关文献资料，了解和掌握降压式DC-DC开关电源管理芯片的基本理论和技术原理。
2.仿真模拟法：采用SPICE等模拟软件进行仿真模拟，验证设计方案的可行性。
3.电路实验法：通过构建实验电路，验证设计方案的正确性。
具体步骤如下：1.调研：收集和整理相关的降压式DC-DC开关电源管理芯片设计文献资料，了解技术原理和应用场景。
2.仿真：采用SPICE等模拟软件进行仿真模拟，验证设计方案的可行性。
3.电路设计：根据仿真结果进行电路设计，绘制电路原理图和PCB 图，进行电路布局和封装。
4.焊接：按照设计要求焊接元器件到PCB板上。
5.测试：根据测试要求，对电路进行测试，检查电源噪声和传输功率误差是否符合设计要求。
6.结果分析和反馈：对测试结果进行分析总结，反馈与设计方案的改进等问题。
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课题三：降压型（BUCK）DC-DC电路的设计与制作姓名：学号：得分：一、实验目的1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点；2). 掌握降压型（BUCK）DC-DC电路的结构和工作原理；3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用；4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。
二、课题任务1）设计参数要求：=12V；① DC-DC主电路输入电压VI②输出电压: V=5V；O=1A；③输出电流：IO④输出电压纹波峰-峰值 V≤50mV，即纹波≤1%；pp=5W。
⑤额定输出功率PO2）PWM驱动信号：=20kHz；① PWM驱动信号频率fS② PWM驱动信号占空比可调；3）驱动电路：驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。
5）撰写完整的实习报告。
三、实验原理BUCK电路就是降压电路，开关S闭合的时候，VD二极管承受负压关断，电感充电，电流正向流动，电流值呈现指数上升趋势。
开关S断开的时候，VD 二极管起续流作用，电感开始放电，电流逐渐下降，通过负载和二极管回到电感另外一端，短暂供电。
这样电压就能降低。
实际使用的时候，S开关是通过MOSFE 或者IGBT实现的，输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。
所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同，可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost 型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。
我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理，Buck电路如图1所示。
图中功率MOSFET为开关调整元件，它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时，二极管VD可保持输出电流连续，所以通常称为续流二极管。
控制电路输出信号使开关管VT导通时，滤波电感L中的电流逐渐增加，因此贮能也逐渐增大，电容器C开始充电。
忽略MOSFET的导通压降，MOSFET源极电压应为Uin。
图1 降压变换器原理图当施加输入直流电压Ui后，降压型电路需经过一段较短时间的暂态过程，才能进入到稳定工作状态。
在稳态工作过程中，降压型电路存在着滤波电感电流连续模式( Continuous Current Mode，CCM)和电感电流断续模式(Discontinuous Cur-rent Mode，DCM)两种工作模式。
电感电流连续模式是指滤波电感L上的电流iL 总是大于0，而电感电流断续模式是指在开关关断期间，有一段时间iL=0。
下面就分别分析这两种工作模式。
1．电感电流连续模式当电感电流连续时，Buck型电路在一个开关周期内经历两个开关状态，即开关导通t0~t1和开关关断tl~t2两个时间段，两种开关状态电路如图2所示（图中虚线表示该段电路在该时段没有电流流过）。
图2 Buck电路CCM模式下开关状态(a)S导通；(b)S断开在t0~t1时段，如图2(a)所示，在t=t0时刻，开关S受激励导通，输入电压Ui通过开关S加到二极管VD、输出滤波电感L和输出滤波电容C上，二极管VD因承受反向电压而截止。
开关S保持导通到t1时刻，流过开关S的电流is 等于滤波电感电流iL。
在这段时间内，加在滤波电感L上的电压为Ui-Uo，由于Ui>Uo，这个电压差使电感电流iL线性上升，于是有（式3-1）当t=t1，Δt1=t1-t0=ton时，iL从最小值iLmin线性上升到最大值iLmax，iL的增量为（式3-2）式中：D =ton/T，称为占空比；ton为开关S的导通时间。
在t1-t2时段，如图2(b)所示，在t=t1时刻，开关S关断。
由于在t0~t1时段滤波电感L储能，电感电流iL通过续流二极管VD继续流通。
在这段时间内，加在滤波电感L两端的电压为-Uo，电感电流iL线性减小。
当t=t2，Δt2=t2-t1=toff时，iL最大值iLmax线性减小到最小值iLmin，iL的减小量为直到t2时刻，开关S再次受激励导通，开始下一个开关周期。
（式3-3）对应于一个开关周期T的两个时段t0~t1和t1~t2内，电路中主要电压和电流波形，如图3所示。
图3 Buck型CCM模式下相关波形图从图3可以看出，开关S导通期间，电感电流iL的增量ΔiL+等于开关S关断器件电感电流iL的减小量iL-，即ΔiL+=iL-。
将式(3-2)、式(3-3)代入，得到Uo= DUi(式3-4)式(3-4)表明，Buck型电路输出电压与占空比D成正比，且占空比总小于1，因此输出电压总是小于输入电压，这也是其成为降压型变换电路的原因所在，改变占空比即可输出电压。
忽略电路损耗，输入功率与输出功率相等，即Pi= Po(式3-5) ，因此有UiIi=UoIo (式3-6)，结合式(3-4)，得到Ii= DIo(式3-7)四、控制电路方案选择（a）控制电路需要实现的功能是产生控制信号，用于控制斩波电路中主功率器件的通断，通过对占空比的调节达到控制输出电压大小的目的。
斩波电路有三种控制方式：其控制方式可采用以下3种：(1)保持开关周期T不变，调节开关导通时间ton，即脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation，PWM)方式。
(2)保持开关导通时间tun不变，改变开关周期T，即脉冲频率调制(Pulse Fre-quency Modulation，PFM)方式。
(3)ton和T都可调，即混合调制方式。
因为斩波电路有这三种控制方式，又因为PWM控制技术应用最为广泛，所以采用PWM控制方式来控制IGBT的通断。
PWM控制就是对脉冲宽度进行调制的技术。
这种电路把直流电压“斩”成一系列脉冲，改变脉冲的占空比来获得所需的输出电压。
改变脉冲的占空比就是对脉冲宽度进行调制，只是因为输入电压和所需要的输出电压都是直流电压，因此脉冲既是等幅的，也是等宽的，仅仅是对脉冲的占空比进行控制。
图4 SG3525引脚图（b）除了使用上述的SG3525设计PWM信号发生电路外，还可以使用555定时器设计PWM信号发生电路。
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，一般用双极性工艺制作的称为555，用互补金属氧化物工艺制作的称为7555。
555定时器通过外接电阻电容可发出占空比与频率可调的PWM信号，555定时器的芯片管脚图如图5所示，其作为PWM信号发生电路时的电路结构图如图6所示。
图5 555定时器管脚图图6 555定时器作为PWM信号发生电路综合方案a与方案b，由于555定时器成本更加低廉，体积更小，调节PWM 信号占空比，更改PWM信号频率更为方便，因此可采用方案b作为本课题的PWM 信号发生电路。
五、驱动电路方案选择IGBT是电力电子器件，控制电路产生的控制信号一般难以以直接驱动IGBT。
因此需要信号放大的电路。
另外直流斩波电路会产生很大的电磁干扰，会影响控制电路的正常工作，甚至导致电力电子器件的损坏。
因而还设计中还学要有带电气隔离的部分。
该驱动部分是连接控制部分和主电路的桥梁，驱动电路的稳定与可靠性直接影响着整个系统变流的成败。
具体来讲IGBT的驱动要求有一下几点：1）动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。
否则IGBT会在开通及关延时，同时要保证当IGBT损坏时驱动电路中的其他元件不会被损坏。
2）能向 IGBT提供适当的正向和反向栅压，一般取+15 V左右的正向栅压比较恰当，取-5V反向栅压能让IGBT可靠截止。
3）具有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。
IGBT栅极极限电压一般为土20 V，驱动信号超出此范围可能破坏栅极。
4）当 IGBT处于负载短路或过流状态时，能在IGBT允许时间内通过逐渐降低栅压自动抑制故障电流，实现IGBT的软关断。
驱动电路的软关断过程不应随输入信号的消失而受到影响。
针对以上几个要求，对驱动电路进行以下设计。
针对驱动电路的隔离方式，有以下2种驱动电路，下面对其进行比较选择。
方案1：采用光电耦合式驱动电路，该电路双侧都有源。
其提供的脉冲宽度不受限制，较易检测IGBT的电压和电流的状态，对外送出过流信号。
另外它使用比较方便，稳定性比较好。
但是它需要较多的工作电源，其对脉冲信号有1us 的时间滞后，不适应于某些要求比较高的场合。
方案2：采用变压器耦合驱动器，其输入输出耐压高，电路结构简单，延迟小。
但是它不能实现自动过流保护，不能实现任意脉宽输出，而且其对变压器的绕制要求严格。
通过以上比较，结合本系统中，对电压要求不高，而且只有一个全控器件需要控制，使用光耦电路，使用方便，所以选择方案1。
对于方案1可以用EXB841驱动芯片来实现也可以直接用光耦电路进行主电路与控制电路隔离，再把驱动信号加一级推挽电路进行放大使得驱动信号足以驱动IGBT管。
由于我所设计的过流保护电路是利用控制芯片10端来设计的，且直接用光耦电路比较简单，所以我没有用驱动芯片而是直接用光耦电路。
六、仿真及试验根据上述分析，用protues搭建仿真电路如下，图7系统原理图PWM信号发生电路产生的20kHz的PWM信号如图8所示，图8 20kHzPWM信号驱动电路产生的双端驱动信号如图9所示，图9 驱动电路产生的双端驱动信号BUCK电路的输入与输出信号波形如图10所示，其中，蓝色为输入信号，红色为输出信号，图10 BUCK电路的输入输出信号对比BUCK电路的输入与输出信号具体值如图11所示，图11 BUCK电路的输入输出信号具体值观察图11可知，所设计BUCK电路的输入为12V，输出为5V左右，基本满足课题要求。
七、元器件清单。