全新模块电源设计
DCDC模块电源的反馈电路和设计方法
DCDC模块电源的反馈电路和设计方法1.设定输出电压：根据所需的应用要求，确定DCDC模块的输出电压。
这个输出电压将是反馈电路中的一个参考值。
2.选择参考源：选择一个合适的参考源来提供稳定的参考电压。
这可以是一个精确的参考源芯片，如LM4140或ADR5040，或者是使用电阻分压电路来生成基准电压。
3.设计误差放大器：误差放大器是反馈电路的核心部分，它将输出电压与参考电压进行比较，并生成误差信号。
这个误差信号将用于调整模块的控制电路。
误差放大器通常使用运算放大器来实现，可以使用标准的运算放大器芯片，如LM358或OPA3414.设计比较器：比较器是用于将输出电压与参考电压进行比较的电路。
它生成一个逻辑信号，表示输出电压是否高于或低于参考电压。
比较器可以使用专门的比较器芯片，如LM393或LM311，或者使用运算放大器来实现。
5.设计控制电路：控制电路根据误差信号和比较器的输出来调整开关管的导通时间。
控制电路可以使用数字控制器、模拟控制器或专门的控制芯片来实现。
这个控制电路应该能够根据误差信号的大小和方向来调整开关管的导通时间。
6.添加过压和欠压保护：为了保护DCDC模块和负载，可以添加过压和欠压保护电路。
这些保护电路可以根据输出电压的水平来触发开关，从而保护模块和负载。
7.优化滤波和稳压电容：为了提高稳定性和滤波效果，可以在输入和输出端添加滤波电容。
这些电容可以帮助去除电源线上的噪音和纹波，并提供稳定的输出电压。
总结起来，设计DCDC模块的反馈电路需要考虑输出电压、参考源、误差放大器、比较器、控制电路、过压和欠压保护、滤波电容等各个方面。
合理的设计反馈电路可以实现对输出电压的精确控制，并提供稳定可靠的电源。
模块电源设计指南
模块电源设计指南1. 电源模块选型
- 确定所需的输出电压和电流
- 评估环境条件(温度、湿度等)
- 考虑效率、尺寸和成本要求
2. 电源拓扑结构选择
- 隔离和非隔离型电源
- 前端和后端电路拓扑
- 反激、正激、半桥、全桥等拓扑
3. 关键器件选择
- 功率开关(MOSFET)
- 变压器/电感
- 整流二极管
- 输入/输出滤波电容
4. 辅助电路设计
- 反馈和控制电路
- 开机软启动电路
- 过流/过压保护电路
- EMI滤波和抑制电路
5. 热设计与布局
- 功率损耗计算
- 热耗散设计(散热芯片、风扇等)
- 元器件布局和走线
6. 安全认证与EMC
- 安全标准(UL/EN等)
- EMC/EMI标准
- 绝缘和耐压设计
7. 测试与调试
- 原理图与PCB设计验证
- 功能测试与故障诊断
- 效率、纹波、EMI测试
8. 文档和标准遵从
- 设计文件整理
- 安全和EMC测试报告
- 产品标准符合性声明
设计模块电源需要全面考虑功能、可靠性、成本和法规要求,上述设计指南涵盖了关键的设计步骤和注意事项。
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。
新型电源系统的设计与优化
新型电源系统的设计与优化一、引言近年来，随着科技的不断发展和人们生活质量的提高，能源的需求不断增长，传统的电源系统逐渐显露出其一些弊端，为了满足人们对电力消耗的要求，新型电源系统的设计和优化正在变得越来越重要。
二、新型电源系统的定义新型电源系统是指在传统的电源系统基础上，运用新的技术、材料、器件等，对电源系统进行改进，以提高其效率、可靠性和环保性能。
三、新型电源系统的设计原则1.高效能和高性能；2.可靠性高和长寿命；3.易于维护；4.环保。
四、新型电源系统的优化方法1. 芯片的改进设计人员可以采用新型的芯片来促进电源系统的完美运行。
新型芯片的能量利用效率更高，散热性能更好，能够达到电源系统更高效的工作状态。
2. 更换电容电容对电源系统的稳定性十分重要，使用高质量的电容可以提高电源系统的抗干扰性能，从而提高系统的可靠性。
3. 采用高效能的开关机制电源系统的高效工作和小的体积设计极大地依赖于开关电源技术。
采用高效能的开关机制，可以大大提高电源系统的效率和稳定性。
4. 新型的电池技术电池是电源系统的核心组成部分之一。
新型的电池技术可以提高电源系统的充电和放电效率，提高电池循环寿命。
5. 电源系统的智能化设计电源系统的智能化设计可以优化电源系统的能耗和工作效率。
智能化系统可以根据实际应用场景自动调节电源的输出功率和电量，在满足电器设备需要的同时，尽可能地节约能源。
五、新型电源系统的应用场景1. 服务器和数据中心电源系统新型电池技术和高效能开关机制的应用可以使服务器和数据中心电源系统更加稳定、高效、节能。
2. 新能源设备的电源系统新能源设备的电源系统同样需要高效、环保、可靠的特点，因此更加需要新型电源系统的应用和优化。
3. 电动汽车电源系统电动车需要高效、高性能的电源系统，在新型电池技术、高效能开关机制、智能化设计等方面得到了大力推广。
六、新型电源系统的未来发展方向未来的电源系统将越来越追求高效、稳定、环保。
电源模块化设计及热仿真
电源模块化设计及热仿真电源模块化设计及热仿真电源对于现代电子设备的正常运行至关重要。
为了提高电源的效率和可靠性，电源模块化设计成为一种趋势。
本文将讨论电源模块化设计的优势，并介绍热仿真在电源设计中的应用。
电源模块化设计的优势在于它能够提高系统的可靠性和灵活性。
传统的电源设计通常是将所有功能集成在一个电路板上，这使得维修和升级变得困难。
而采用模块化设计，不同功能的电源可以设计和制造，并可以根据需要进行组合。
这样一来，如果某个模块出现故障，只需要更换该模块而不需要整个电源系统都进行维修。
此外，模块化设计还能够简化电源的布局和散热设计，提高了系统的可靠性和稳定性。
热仿真在电源设计中的应用也非常重要。
由于电源的工作状态通常会产生大量的热量，合理的散热设计对于电源的长时间稳定工作至关重要。
热仿真可以通过计算电源的热传导和热辐射，帮助设计师确定散热器的尺寸和材料。
通过热仿真，设计师可以在设计阶段就发现潜在的热问题，并采取相应的措施来解决这些问题，从而提高电源的可靠性和稳定性。
为了进行热仿真，设计师通常使用热仿真软件来模拟电源的热行为。
这些软件通常基于有限元方法或计算流体力学方法，可以对电源的热分布、温度梯度和热传导进行准确的计算。
通过热仿真软件，设计师可以快速评估不同散热器的性能，并选择最优的散热方案。
综上所述，电源模块化设计和热仿真在电源设计中起着重要的作用。
模块化设计可以提高电源系统的可靠性和灵活性，而热仿真则可以帮助设计师解决散热问题，提高电源的性能和稳定性。
在未来的电源设计中，我们可以期待更多的创新和发展，以满足不断增长的电子设备需求。
DCDC模块电源的设计方法
DCDC模块电源的设计方法1.确定设计需求：首先需要明确电源模块所需的输入和输出电压，以及电源对于输出电压的稳定性、负载调节能力等要求。
这些要求将直接决定后续电源模块设计的方向和参数选择。
2.选择DCDC模块拓扑结构：常见的DCDC模块拓扑结构包括降压型、升压型、降-升压型、升-降压型等多种。
根据设计需求，选择合适的DCDC转换器拓扑结构。
3.选择电感元件：在DCDC模块中，电感元件对于工作稳定性和效率至关重要。
根据输入输出电压和预期的电流大小，选择合适的电感元件。
4.选择开关管和二极管：根据转换器的类型和要求，选择合适的开关管和二极管。
通常，开关管应具有低导通电阻和快速开关速度；二极管应具有低开启电压和快速开启速度。
5.选择滤波元件：DCDC模块工作频率较高，因此需要合适的滤波元件来减小输出电压的纹波和噪声。
常见的滤波元件包括滤波电容和滤波电感。
6.控制电路设计：控制电路用于控制DCDC模块的开关管工作状态，以实现输入输出电压的稳定。
常见的控制电路包括PWM控制和电压反馈回路。
7.完善保护功能：DCDC模块在实际应用中会遇到过压、过流、短路等异常情况，因此需要设计合适的保护电路，以提高模块的稳定性和可靠性。
8.PCB布线和散热设计：合理布线和散热设计可以提高DCDC模块的工作效率和可靠性。
在PCB设计中，应尽量减小开关环路的面积，降低开关损耗；在散热设计中，应考虑散热片的大小、材料和散热方式等因素。
9.调试和测试：完成上述设计后，需要进行实际的调试和测试工作，包括输出电压波形测试、负载调节能力测试、效率测试等，以验证电源模块的性能和稳定性。
总结：DCDC模块电源的设计方法包括确定需求、选择拓扑结构、选择元器件、设计控制电路、完善保护功能、布线和散热设计等多个步骤。
每个步骤都需要充分考虑电源的性能指标和应用环境，以设计出满足需求的高效稳定的电源模块。
电路板模块化设计方案
电路板模块化设计方案咱来聊聊电路板的模块化设计方案，这就像是搭积木一样有趣呢！一、为啥要搞模块化设计。
1. 方便维修和替换。
你想啊，如果电路板上某个部分坏了，要是没有模块化，那就得像大海捞针一样在密密麻麻的线路里找问题。
但如果是模块化的，就像换个零件一样简单。
比如说电源模块坏了，直接把这个小模块拆下来，换个新的上去就搞定，就跟换个电池一样轻松，根本不用去管其他复杂的电路部分。
2. 利于升级和扩展。
随着科技发展，咱们的设备可能需要增加新功能。
模块化就特别方便这个事儿。
假如我们要给一个设备增加蓝牙功能，只要设计一个蓝牙功能的模块，然后把它接到电路板上就好啦。
就像是给房子加个新房间，直接盖上去就行，不用把整个房子拆了重新建。
3. 提高生产效率。
在生产电路板的时候，模块化可以让不同的团队或者工厂同时生产不同的模块，然后再把这些模块组装在一起。
这就像大家分工合作盖房子，有人负责做门窗，有人负责砌墙，最后再组合起来，这样速度可快多了。
二、模块划分的原则。
1. 功能独立。
每个模块都得有自己独立的功能。
比如说有专门负责处理信号的模块，就像一个小信号处理中心，只做信号放大、滤波这些事；还有专门的电源模块，就负责给整个电路板稳定供电，就像一个小电站。
这样各个模块之间界限清晰，互不干扰，就像每个小伙伴都有自己明确的任务一样。
2. 接口标准化。
模块之间的接口一定要标准化，这就好比大家都说同一种语言。
不管是哪个厂生产的模块，只要接口一样，就能连接在一起正常工作。
比如说USB接口，不管是啥牌子的设备，只要有USB接口，就能连在一起传输数据。
在电路板上也是这个道理，这样的话，模块的通用性就很强，能降低成本呢。
3. 尺寸适配。
模块的尺寸也很重要，得像拼图一样能完美组合在一起。
不能这个模块很大，那个模块很小，拼起来歪歪扭扭的。
所以在设计模块的时候，就要考虑好电路板的整体布局，让每个模块的大小和形状都能合适地放在一起，就像搭乐高积木，每个小积木的大小都是为了能完美搭建出大作品而设计的。
多路输出DC_DC模块电源的设计与实现
多路输出DC/DC模块电源的设计与实现发布时间：2022-03-05T07:08:34.136Z 来源：《探索科学》2021年11月上21期作者：黄涛[导读] 随着近些年电源技术在各领域的不断发展与应用，电源的控制芯片上也被集成了许多模块功能，这不仅使芯片外围电路更加简单的同时也提高了电源的工作效率和可靠性，促进了多路输出开关电源的研究，也使其进入了快速发展的阶段。
本文主要从DC/DC模块电源的选择及应用角度出发，希望能够提供相关借鉴。
中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司黄涛陕西汉中 723213摘要：随着近些年电源技术在各领域的不断发展与应用，电源的控制芯片上也被集成了许多模块功能，这不仅使芯片外围电路更加简单的同时也提高了电源的工作效率和可靠性，促进了多路输出开关电源的研究，也使其进入了快速发展的阶段。
本文主要从DC/DC模块电源的选择及应用角度出发，希望能够提供相关借鉴。
关键词：多路输出；DC/DC模块；电源设计；实现引言国内模块电源目前已经形成系列化、标准化和市场化。
产品一般采用厚膜或薄膜混合集成工艺，技术水平已达国际先进水平。
凭借其工作温度范围宽、体积小、重量轻、可靠性高、使用方便等特点，在国防工业高可靠电子系统及民用工业设备自动控制系统中得到广泛的应用。
做好前期的优选工作，在电源设计、系统调试方面可起到事半功倍的效果。
不仅可以提高电子整机系统的设计水平和使用可靠性，而且可以极大地缩短产品的研发周期。
本文着重从模块电源选择、应用的角度，结合近年来军用模块电源使用过程中得到的反馈信息，探讨一下这方面的问题。
1.多路输出开关电源研究现状实现高频转换控制电路的开端，始于美国GH.Roger，他在1955年发明了自激振荡直流变换器，这种变换器有推挽结构和单个变压器；之后美国科学家提出的了关于电源系统的一种重要设想——取消工频变压器串联开关电源，这个设想从根本上解决了电源系统体积大和重量重的问题。
电源模块电路设计原理
电源模块电路设计原理
电源模块电路设计原理
1、电源模块设计原理
电源模块是电子电路的基础，电源模块设计是电子设计的关键，依据系统功能及元件要求，计算电路中各极压及电流，根据元件参数，设计出合适的电源模块电路。
电源模块电路设计一般分为三部分：
（1）稳压器设计。
稳压器是电源模块设计中的核心，性能好坏直接决定电源模块电路的质量，其设计要求电压稳定，输出纹波小，抗湿度温度变化以及下电和热效应等因素的变化稳定。
（2）负载电路设计
负载电路的设计是根据系统应用要求，根据元件参数，设计出稳定负载电路，以保证电源模块输出的电压稳定，抗干扰能力强等特点。
（3）辅助模块设计
辅助模块是系统电路设计中的重要组成部分，其中包括电源开关、电路保护、热效应抑制、参数补偿等等，其设计旨在确保系统电路的安全性和可靠性。
2、电源模块电路设计方法
1）首先，根据系统功能及电路要求，分析电源模块输出电压及负载的电流，以确定电源模块的电路参数，根据系统电路要求，确
定稳压器的电压及电流等输出参数。
2）按照系统电路要求，准备CPU的工作条件，确定CPU的工作电压及功率，然后根据CPU工作条件，选择合适的互补电路组件，如稳压器、可控硅、滤波器等。
3）仔细搭建电路，保证电源模块电路参数的准确性，根据电源模块输出电压的稳定需要，调整稳压电路参数，以确保系统电路正常运行。
4）测试电路，确保电源模块的电路参数符合系统要求，在此基础上，如果需要，增加热效应抑制、参数补偿等功能，以提高系统的可靠性和安全性。
基于DSP的新型恒压双并联模块电源的设计
随着 现 代 科 技 的 发 展 ， 精 度 仪 器 设 备 的 高
前 ， 内外 专 家 学 者 对 多 电 源 的并 联 运 行 方 式 国 已经 展 开 了 深 入 的 研 究 。 并 联 电 源 系 统 具 有 很 多 优 点 ： 容 量 、 效 率 、 可 靠 性 、 余 特 大 高 高 冗
载 电流 按 设定 比例 自动 分 配 的功 能 ， 模 块并 联 的灵 活 性更 好 。 使
关键 词 ： 双并联 ；ｓＩ３ Ｆ０ １Ｐ 调节器 ； ｄＰＣ Ｏ ４ １ ；Ｉ 比例控制
中图分 类号 ：Ｍ ６ Ｔ ４ 文献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８— ２ ５ ２ １ ）４— ０ １— ３ １０ ８ ４ （ ０ ２ ０ ０ ０ ０
（ｃ ｏｏＥ ｃ ｃ ｄ ｌｔｎ ｆｍｔｎ ｎｎ ｒｇＨｂ ｌｅ ｎ ｎｅｉ，ｕ ｇ ｉ ｕ ｉ３０３ Ｓｈ ｌｆ ｌｔ ａａ ｅｒ ｉＩｏ ａｏ Ｅｇｅ ｎ，ｕｅＰ ｙｃ ｉＵｉｒｙＨａ ｓ ｂ ５ ） ｏ ｅｒ ｌｎ Ｅ ｃｏ ｃｎ ｒ ｉ ｉｅ ｉ ｉ ｉｏｔｈ ｃ ｖｓ ｔ ｎ ｈＨ ｅ４ ０
基 于 Ｄ Ｐ的 新 型 恒 压 双 并 联 模 块 电源 的 设 计 木 Ｓ
马 学军 董 超 李 滦 杨 义
（ 北理 工 学院 电气与 电子信 息工 程学 院 ， 湖 湖北 黄 石 ４ ５ ０ ） ３ ０ ３
摘 要 ： 出了一 种基 于 Ｄ Ｐ的恒 压双并 联型高 频开关 模块 电源 的系统设 计方案 。控 制 电路 以 提 Ｓ ｄＰＣ Ｏ ４ １ 为核心 ， ｓＩ３ Ｆ０ １ 构成 电流 内环 、 电压外环的双闭环数字控制模 式 ， 实现 了系统稳压与双模块负
第２ ８卷
第 ４期
பைடு நூலகம்
模块电源设计指南
模块电源设计指南
嘞篇儿给大伙儿聊聊模块电源的设计门道儿，咱们四川人讲究个实在，设计模块电源也是这么回事儿。
首先嘞，选芯片要精当，就跟挑辣椒一样，得选那味儿正、能耐高温的，才能保证电源效率杠杠的，稳定性也好，不得动不动就“熄火”。
其次，布线布局得讲究，跟摆龙门阵一样，条理清晰，不打挤。
高压低压分开走，避免串扰，安全又放心。
电磁屏蔽也得做好，免得成了“电磁噪音制造机”，邻居们（其他电路）都遭不住。
再来，散热问题莫小瞧，电源里头热起来，就像夏天吃火锅，没风扇、没散热片咋个行？设计时要预留好风道，让热量跑得快，电源才能长命百岁。
还有啊，保护电路不能少，过载、短路、过压这些个“妖魔鬼怪”，统统得挡在门外。
就像家里安了防盗门，心里才踏实。
最后，测试验证是关键，设计完了得好好“拷问”一番，看看在各种极端条件下能不能挺住。
就跟做菜试味一样，酸甜苦辣咸，都得尝过才晓得好不好。
总之啊，设计模块电源就是一门手艺活，得细心、耐心加巧心。
按照这些个“秘籍”来，保证你设计出来的电源，既稳当又高效，用起来那叫一个巴适！。
电源管理系统设计与模块化方案
电源管理系统设计与模块化方案电源管理系统在现代电子设备中起着至关重要的作用，它不仅能够提供稳定的电源供应，还可以对电能进行有效管理，提高设备的效率和性能。
在设计电源管理系统时，模块化方案是一种被广泛采用的方法，它可以将系统拆分为多个独立的模块，每个模块负责不同的功能，便于开发、测试和维护。
首先，电源管理系统的设计应该从系统需求出发，明确系统的功能和性能指标。
在确定需求的基础上，可以开始设计系统的整体架构。
一个典型的电源管理系统通常包括输入稳压模块、输出稳压模块、锂电充电管理模块等多个功能模块。
每个功能模块都应该具备独立的功能，同时又要能够与其他模块进行有效的协作。
其次，模块化方案的设计应该注重模块之间的接口定义和通信协议。
为了实现模块之间的信息交换和数据传输，需要定义清晰的接口和通信协议。
通常情况下，可以使用串口通信或者I2C总线等通用接口来实现模块之间的通信。
通过定义合适的通信协议，可以确保各个模块之间的数据传输效率高、稳定可靠。
另外，模块化方案还需要考虑模块的独立性和可替换性。
每个功能模块应该尽可能独立，不受其他模块的影响。
这样既有利于模块的测试和调试，也可以提高系统的稳定性。
同时，模块化方案还应该考虑到模块的可替换性，即可以根据需求替换或升级某个模块，而不需要对整个系统重新设计。
此外，模块化方案还可以为系统的扩展和定制提供便利。
通过模块化设计，可以根据需求灵活添加新的功能模块或者定制化某些模块，而不需要对整个系统进行重新设计。
这样可以大大缩短系统的开发周期，提高系统的灵活性和可维护性。
总的来说，电源管理系统的模块化方案是一种有效的设计方法，可以提高系统的可靠性、稳定性和灵活性。
在设计电源管理系统时，应该充分考虑到系统的需求，合理划分模块，定义清晰的接口和通信协议，确保模块之间的独立性和可替换性，为系统的扩展和定制提供便利。
通过模块化设计，可以更好地满足不同应用场景下的电源管理需求。
数字控制全桥型DC-DC模块电源的设计
数字控制全桥型DC-DC模块电源的设计数字控制全桥型DC-DC模块电源的设计摘要：DC-DC变换器是电子系统中常用的电源转换设备，其性能的稳定性和效率对系统的可靠性和节能性起着重要作用。
本文围绕数字控制全桥型DC-DC模块电源的设计展开了研究。
首先，对DC-DC变换器的结构和工作原理进行了简要介绍。
然后，详细描述了数字控制技术在全桥型DC-DC模块电源设计中的应用。
最后，通过实验验证了本设计方案的性能和有效性。
一、引言随着电子系统的高速发展，对于电源转换设备的性能和效率要求越来越高。
DC-DC变换器作为电源转换的重要组成部分，在电子系统中起到了关键的作用。
传统的模拟控制方式在一定程度上已经无法满足对DC-DC变换器精确控制的要求。
因此，数字控制技术在DC-DC变换器的设计中得到了广泛的应用。
二、数字控制技术数字控制技术是通过数字信号对电源进行控制和调节的一种技术。
它可以使用微处理器或者数字信号处理器来实现对电源的高精度控制。
数字控制技术具有精度高、稳定性好、可编程性强等优点，因此在DC-DC变换器的设计中被广泛采用。
三、全桥型DC-DC模块电源的设计全桥型DC-DC模块电源是一种高效率的DC-DC变换器拓扑结构，具有输出电压可调、输出电流大等优点。
数字控制技术可以精确控制全桥型DC-DC模块电源的输出电压和输出电流，提高了系统的稳定性和可靠性。
1. 电源参数设计在全桥型DC-DC模块电源的设计中，首先需要确定电源的输入电压和输出电压。
通过计算和分析得到合适的输入电压和输出电压，保证电源的工作正常和效率高。
2. 拓扑结构设计全桥型DC-DC模块电源的拓扑结构是由四个功率开关和四个二极管组成的。
使用数字控制技术可以对功率开关的开关时间进行精确调节，实现对电源输出电压的精确控制。
3. 控制策略设计在全桥型DC-DC模块电源的设计中，需要选择合适的控制策略。
传统的PID控制策略已经无法满足要求，因此可以利用数字控制技术设计更高级的控制策略，如模糊控制或者神经网络控制。
一种15W三路输出DCDC模块电源的设计-图文
一种15W三路输出DCDC模块电源的设计-图文引言DC/DC模块电源已广泛用于微波通讯、航空电子、地面雷达、消防设备、医疗器械等诸多领域。
其中有许多应用场合需要多路输出。
如在单片机智能控制器中，单片机供电需要5V，而运放集成电路通常需要12V。
在设计多路输出电源时，有许多地方不同于单路输出，需要考虑的问题较多，难度较大。
比如，既要考虑变压器管脚限制、多副边变压器设计、各路的稳压电路实现，又要考虑每路轻载及满载时的负载调整率，负载的交叉调节特性。
本文通过一个给单片机智能控制器供电的15W三路模块电源的设计实例，详细说明了多路输出电源的设计特点。
1电源的设计指标12V输入，5V/±12V三路输出模块电源的设计指标如表1所列。
表1设计指标2电源的设计原理图1是针对单片机主板供电电源所设计的多路输出开关电源原理图。
图1中电感L201，L202，L203是耦合电感，L204是偏置绕组，由于受变压器管脚限制，取自耦合电感。
电路采用单端正激变换电路，当变换器接通电源时，输入直流电压经电阻R601和12V稳压管D601及三极管V601和V602组成的稳压降压电路后，启动UC3843。
进入正常工作后，偏置绕组L204的供电电路开始工作，偏置绕组的输出经二极管D4整流、C601滤波后输出12V电压，高于自供电电压，使二极管D602偏，启动电路停止工作。
偏置绕组为UC3843(IC301)提供工作电压（12V），变换器进入正常工作，在PWM脉宽调制方式下，各路次级绕组的输出经过各路的二极管整流、LC型滤波器滤波后，产生各路的直流输出电压。
＋5V输出的电压由电阻器R402和R406分压后，与可编程稳压源TL431（IC401）中的2.5V参考电压比较，然后通过光耦合器(IC101)反馈到UC3843的脚2，控制脉冲的占空比，稳定5V输出。
耦合电感L202及L203实现±12V两路稳压。
过流保护电阻R101和R102检测到开关管的过流信号，送入UC3843的脚3，封锁UC3843的输出信号，实现过流保护。
基于GD32F407的电源模块BMC设计
• 133•本文提出了一种基于GD32F407的电源模块板级管理控制器（BMC.Baseboard Management Controller）的设计，实现电源板卡内信息采集及板卡状态机控制。
该BMC满足IPMI2.0协议，机箱控制器ChMC通过IPMB总线对板卡进行远程控制和管理。
BMC采用FreeRTOS实时操作系统，对电源的状态进行实时监测。
基于该BMC的电源板卡经长期使用验证了其稳定性及可靠性。
在某国产化平台中，通过电源模块实现机箱(平台)的供电。
对电源模块工作状态的掌握和控制，对于机箱而言是不可缺少的。
电源的稳定与否会直接影响到其他模块的工作状态，也会影响机箱及其他板卡的使用寿命。
因此，实现对电源的机箱级管理和监控是必要的，也有助于提高电源管理效率，使得电源更加可靠和实用。
1 总体设计电源模块采用国产单片机GD32F407作为控制器使用，该芯片是一款32位基于Cortex-M4架构的RISC微处理器，最高工作频率可达168MHz，具有高性能、低功耗、外设丰富的优点。
GD32F407具有512KB片上存储区域，能够烧入和保存比较大的程序。
同时，该芯片配备了SPI、I2C、USART、CAN等标准和高级通信接口，最多支持140各通用I/O引脚以及多达14个16位通用定时器，19个多路复用的ADC通道。
因此，该芯片能够满足电源模块BMC的设计和性能需求。
电源模块BMC设计框架如图1所示，主要由引导程序、用户程序两个部分组成。
引导程序主要用于BMC软件的迭代升级，正常启动时，引导程序直接跳转到用户程序；在升级软件时，引导程序进入更新模式，通过串口接收用户程序写入片内存储区域。
用户程序运行在FreeRTOS实时操作系统上，包括信息采集、远程控制管理、状态机控制、发起更新请求四个功能。
FreeRTOS 是一个微内核的操作系统，具备任务调度和管理、时间管理、消息队列、信号量等功能，同时因其可移植性强、可裁剪、多任务的特点，被广泛应用于嵌入式领域。
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。
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。
基于VICOR模块设计48V15A电源
本电源主要采用了Vicor公司的电源模块作为内核集成，并辅以简单的外围电路，整机体积小、重量轻、效率高，确保了长期满负荷运行的稳定性和可靠性。
基本技术指标是输入电压220VAC±20%、输出DC +48V/20A、输出电压调整范围+49~+59V、效率≥80%、电压稳定度＜0.5%、负载稳定度＜1.5%、纹波电压Vp-p＜0.5%，具有输出过压、限流、过温和短路保护。
工作原理开关电源原理框图如图1所示。
▲▲ 图1 开关电源原理框图交流输入输入220V交流电压后，经过压敏电阻、EMI滤波、桥式整流器，瞬态电压抑制器转变成310V左右的直流电压输入功率因素校正电路。
EMI滤波选用了Vicor公司配套的电源滤波器，可以有效降低电网的噪声干扰。
功率因素校正电路主要由Vicor公司的谐波衰减模块VI-HAMD、VI-BAMD以及高压滤波电路组成，其中VI-HAMD是谐波衰减驱动器，VI-BAMD是谐波衰减倍增器。
由于谐波衰减模块内部具有功率因素校正电路，因此可以把功率因数提高到0.99，同时将输入的+310V电压提升到+375V，供给后级DC-DC变换电路和辅助电源。
高压滤波电路是由高压电解电容组成，它主要是将直流高压进行平滑滤波为后级变换储能。
前级的压敏电阻器同瞬态电压抑制器一起构成了浪涌电压抑制电路，使模块所承受的交流输入浪涌电压不超过410V，确保模块不会被浪涌电压的冲击所损坏。
DC-DC变换及输出滤波该部分主要是将+375V的直流高压转变为+48V的直流输出电压。
DC-DC变换采用Vicor公司的V375A48C600AL模块两个并联使用来实现。
输出滤波是由高频电感和电容组成，它可以对直流脉动电压进行滤波，使之变成低杂音、低电磁干扰、高质量的直流输出。
辅助电源将+375V电压转变为+5V的直流电压，给保护电路供电。
保护电路主要实现输出过流保护、输出过压保护以及电源工作状态的指示。
谐波衰减模块和DC-DC转换器自身带有部分保护功能，其中谐波衰减模块内部就具有输入浪涌电流限制、输入瞬变过电压保护、过热保护、输出过压保护、短路保护等功能，还能在工作不正常时控制后级DC-DC转换器的关断；而DC-DC转换器内部也具有输入、输出过压保护，输入、输出欠压保护，输出过流保护，过热保护等功能。
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设计创新电源模块 所需的崭新结构1设计创新电源模块 所需的崭新结构程文涛中国华南地区资深应用工程师 电源管理产品业务部2演示报告内容简介• 单输出及多输出的电源供应结构 – 有源钳位正激转换器 – 中间总线转换器 – 交错输入/并行输出转换器 – 馈电流推/挽式转换器 挑选电源供应结构的标准： 输入电压范围、输出数目、调整率要求，以及每一应用的目标成本、性能要求及体 积等都是需要考虑的因素。
美国国家半导体最近推出的电源管理集成电路可以精简及加快电源供应器的设计。
3通信设备电源供应系统的 发展趋势4通信系统的发展趋势通信系统的性能不断提高，令先进功率转换技术的市场需求也日趋殷切。
由于新一代的通信系统 经常需要不分昼夜与其网络保持联 系，因此所采用 的电源供应系统 必须高度可靠、体积小巧以及效率极高，系统才可获得足 够的供电。
5通信设备电源供应系统的发展趋势数字处理器的体积不断 缩小。
网络特殊 应用集成电路 ( ASIC) 及处理器需 要高密度、高效率的电源供应系统为其提供： • • • • 多个低电压输出 更高电流 快速的动态响应 上电时序… 而且电源必须在负载附近进行分配。
功率密度不断增加是未来发展 的趋势，功率转换 效率及操作频率必须进 一步提高才可满足这方面的要求。
6单输出转换器的结构7单输出转换器有源钳位正激转换器由于有源钳位正激转换器的效率高于普通的正激转换器，因此很多 50W 至 200W 的中等功率系统都采用这种转换器。
相比于普通正激转换器的优势包括： • 可以利用有源钳位 FET 晶体管及电容器重设磁心，损耗很小 • 钳位电容器可将电磁能及漏感电能送回电源端 •可以通过变压器的次级线圈实现自驱动的同步整流器8设有有源钳位重设功能的正激转换器Vin Vout= Vin D * D *LM NP NSNS NP• 优化磁心重设PWM VGS t V GS t• 磁通工作于多象限 • 减小了对初级侧 FET 晶体 管开关压力 • 漏电感电能可以循环回收 • 主开关关 断时，可实现零电 压转换9主开关的零电压转换磁化电感20V / divVGS VDS2V / div寄生电容及门驱动电路的快 速关闭可 在漏极电压开始上升之前将漏 极电流 减至零。
10主 FET 晶体管启动后的零电压开关磁化电感Vin电流在重设开关开启 之后才流入Vds电流在重设开关开启 之前流入重设开关关闭之后 ，磁化电流便为主开关体 二极管提供正向偏压。
此时，主开关的 Vds 电压约为零，若门电路在磁化电流到零之前 已启动，便可支持零电压开关。
若 Vds 跌 至 输入电压以 下 ， 将会 正激。
所以有时需要利用磁珠稍为延迟电压开关。
11主开关零电压关闭磁化电感 主开关漏极 电压 VDS(Q1)主开关门电压 VDS(Q1)门电路迅速关闭之后，漏极电压会 受寄生电容的影响而慢慢上升。
12单输出转换器：有源钳位正激转换器VOUT 3.3V VIN 36 -78VCST1 Q4 Cc Q3 Q2 Q1CSREFLM5026 VCCVin UVLO DCL RES REFERROR AMP & ISOLATIONOUT_A OUT_B COMPTIME SYNC Rt SS PGNDAGNDSYNC I/OLM5026 是一款高度集成的电流模式有源钳位 PWM 控制器。
这款芯片采用散热能力更强的 16 引脚封装，内置的功能及其 它特色包括可在 14 -100V 的电压范围内操作的启动稳压器、高达 1 MHz 的可调节开关频率、软启动及使能端、高带宽 100V 光耦合接口、双模式过电流保护、可调节欠压锁定、以及设有用户可调节延迟时间的 3A 峰值电流主钳位门驱动器及 1A 峰值电流有源钳位门驱动器。
13中间总线转换器结构14单输出转换器中间总线转换器(IBC) 中间总线转换器可将标准的 -48V 总线电压转为中间总线电压， 以便为低成本负载点电源模块提供供电。
产品特色： • 单输出、无稳压(开环)的低成本直流/直流变压器 • 可将标准总线的 36V 至 76V 电压范围转为中间总线的 8V 至 16V 电压范围 • 为下游负载点转换器提供隔离及故障保护15单输出转换器：中间总线转换器T1+Vin Ref Comp VCC HB VDD HO HI LI LM5100 HS Q3 SS Rt GND OUT2 CS VSS LO Q1Input VoltageLM5033OUT1T2 Q4 Q2Vout 10V, 20A-LM5033 是一款采用小巧 MSOP10 封装的电压模式 PWM 控制器，内置的功能及其它特色包括可在 1515100V 的电压范围内操作的启动稳压器、100 kHz 至 1 MHz 的可调节开关频率、软启动及使能端、误差 100V 的电压范围内操作的启动稳压器、100 放大器、过热保护及双模式过电流保护。
LM5100 是一款上升/下降时间极快的 100V 半桥驱动器，传播 放大器、过热保护及双模式过电流保护。
LM5100 是一款上升/ 100V 延迟极低而且相互匹配，操作频率可高达 1 MHz，采用小巧而散热能力更强的封装。
MHz，16多输出转换器结构17多输出转换器多输出电源供应系统较难将多个输出电压稳定在一个细小的范围内 其中一个输出电压由闭环反馈电路稳定在一个较窄的范围内，然后其它 的输出利用以下器件进行“后续稳压”： • 线路稳压器 – 成本低廉，设计简单，但缺点是效率较低 • 降压稳压器 – 效率较高，但成本也较高，而且需要较多元件的支持 • 交叉耦合电感器 – 效率理想，多输出稳压效果极不稳定18多输出转换器：交叉耦合电感器Isolated FeedbackFEEDBACKMain OutputINPUTMain Converter PWM Controller• 效率理想 • 次级稳压器的稳压效果不及线性 稳压器或直流/直流转换器 • 主输出及次级输出较难稳定在同 一水平Auxiliary Output19多输出转换器： 主直流/直流稳压器及线性稳压器Isolated FeedbackINPUTFEEDBACKMain OutputMain Converter PWM Controller Linear RegulatorAuxiliary Output-1• 并不昂贵 • 效率较差，负载达到最高极限时功率耗散较大 • 不同输出电压较难稳定在同一水平 • 主输出电感器及电容器必须为主及次负载 提供电流Linear Regulator Auxiliary Output-n20多输出转换器： 主及负载点直流/直流转换器Isolated FeedbackINPUTFEEDBACKMain OutputMain Isolated DC-DC ConverterPOL DC-DC ConverterAuxiliary Output-1• 效率较高，稳压效果较理想 • 较为昂贵，因为直流/直流转换器需要另外添加 元件，例如开关、电感器、电容器 • 主同步整流器、电感器及电容器必须够大，才 可为主及次输出提供负载电流POL DC-DC ConverterAuxiliary Output-n21多输出转换器： 设有负载点的中间总线转换器中间总线转换器 (IBC) 可将标准的 -48V 或 +24 V 总线电压转为 8-14V 的中间 总线电压，以便为低成本负载点电源模块提供供电。
> 隔离级 # 1 : (中间总线转换器) • 无稳压(开环)的低成本直流/直流变压器 • 可将标准总线的 36 V 至 76 V 电压范围转 为中间总线的 8 V 至 16 V 电压范围 • 为下游负载点转换器提供隔离及故障保护 > 稳压级 # 2 : (负载点转换器) • 稳压环路设于次级侧 • 同步或非同步直流/直流转换器 • 位于系统插件之上，接近负载点22多输出转换器： 中间总线转换器及负载点直流/直流转换器POL DC-DC ConverterOutput-1INPUTFixed Ratio Isolated IBC• 效率较高，稳压效果较理想Intermediate Bus• 主中间总线转换器无需隔离反馈或补偿 • 主同步整流器、电感器及电容器必须提 供总负载电流 • 最适用于输入电压范围较窄的系统POL DC-DC ConverterOutput-n23多输出转换器同步开关后置稳压器 (SSPR)24多输出转换器• 同步开关后置稳压器(SSPR) – 效率极高，稳压效果理想，可以高频操作25SSPR 的操作原理Main Output Phase SignalFEEDBACKINPUTMain Converter PWM ControllerPhase SignalSyncSwitch Signal Secondary OutputSwitch SignalLeading Edge Modulation SwitchSSPR ControllerHigh Side DriverFEEDBACKLow Side Driver• 主输出的脉冲信号先被延迟－调制，为次级线圈提供稳压输出。
• 若 反 馈 环 路是电流 模 式的 控制 ， SSPR 集成电路 必须利 用 前 沿 调 制 技术，以确保主环路稳定。
26SSPR 的典型波形Ch1Ch3Ch2Ch4Vin= 48V, 次输出负载开路 Ch1: 主转换级的信号 Ch3: 次输出开关信号 Ch2: 斜坡电压 Ch4: 电感器电流(5V/div) (5V/div) (1V/div) (2A/div)27多输出转换器： 主直流/直流转换器及辅助同步开关后置稳压器Isolated FeedbackFEEDBACKINPUTMain OutputMain Isolated DC-DC ConverterSync• 无需利用额外添加的变压器也可提 供多个电压输出 • 辅助输出电流不会流经主同步整流 器及电感器 • 较易设置电流限幅及停机功能 • 由于有本地反馈的支持，因此稳压 效果更理想Phase SignalHi GateAuxiliary Output-1SSPR ControllerLo Gate FeedbackSync Hi GateAuxiliary Output-nSSPR ControllerLo Gate Feedback28多输出转换器： 直流/交流转换器及多个同步开关后置稳压器INPUTUnregulated DC-AC ConverterSync Hi GateOutput-1SSPR ControllerLo Gate FeedbackPhase Signal• 无需采用光隔离器，以及无需为主转换器提供反馈 网络的补偿 • 无需利用额外的变压器也可提供多个电压输出 • 瞬态响应表现卓越，理想的多输出稳压效果 • 独立的电流限幅及停机功能 • 由于有本地反馈的支持，因此稳压效果更理想Sync Hi GateOutput-nSSPR ControllerLo Gate Feedback29LM5026 转换器与 LM5115 次级线圈后置稳压(SSPR) 控制器的二合一芯片组30多输出转换器芯片组36V 75V InputIsolated FeedbackMain OutputLM5026Active Clamp ControllerSyncMain PWM Auxiliary PWMLM5115 SSPRCurrent SenseAuxiliary OutputFeedback31多输出转换器芯片组VOUT1 3.3V VIN 35 -78VVOUT1 FB CS1 Vin UVLO OUT_A OUT_B RAMP REF Rt TIME PGND AGND COMP SYNC SS VOUT1 FBHSLM5025ERROR AMP & ISOLATIONCS2 VCCCS+CS-VOUT2 1.8VHSHS LO HOHBFB COMPLM5115VREF PULSE_IN RAMP SSCS+ CS-CS+ CS-C_COMP AGND PGND Vcc32LM5026 有源钳位正激直流/直流转换器 (3.3V @ 30A)Connects to LM511533LM5026 正激有源重设转换器 (初级线圈) 与 LM5115 次级 线圈后置稳压器组合而成的多输出转换器芯片组演示电路板性能表现： • 输入电压：36V 至 72V, LM5026 的额定 输入电压：36V 72V, 电压为 48V 48V • 主输出电压：3.3V(额定值) 主输出电压：3.3V(额定值) • 主输出电流：0 至 30A 主输出电流：0 30A • 次输出电压：2V 次输出电压：2 • 次输出电流：0 至 8A 次输出电流：0 • 电流限幅： ≈9A • 次输出的效率(实际测量结果)： 次输出的效率( 实际测量结果) 98%(36V 电压，负载电流为 1A) 98%(36V 93%(48V 电压，负载电流为 4A) 93%(48V • 负载稳压：2 mV 误差(1A 至 7A 的 负载稳压：2 误差(1A 电流变化，36V 至 72V 的输入电压) 电流变化，36V 72V 的输入电压) • LM5115 评估电路板的大小： 2.0 x 1.125 x 0.375 英寸。