11条规则 搞定DC DC电源转换方案设计
DC-DC电源转换
Vz（Vout）的精度主要受VREF的影响。
VREF
2.3 线性稳压电路
线性稳压电路：用高精度参考源、功率放大和闭环控制实现高精度、大功率的DC-DC 转换 开环增益 ：K = Vout / （Vref – V2） V2 = Vout * R2/（R1+R2） （假定比较器输入电流为0） 闭环时 Vout = Vref * [K(R1+R2)/(K*R2+R2+R1)] 若 K为无穷大，则 Vout ≈ Vref(1+ R1/R2) 若 R1为0，则Vout = VREF（K/(1+K)) 选择R1和R2，除考虑Vout值外，要考虑输入电流的影响。 K越大Vout越接近由Vref、R1、R2给定的值。考虑到电路的 频率特性，高频时，K越大稳压特性好，但易产生自激振荡。 电路中可有阻容相移电路，以抑制振荡。 功率输出管功耗：PQ = IQ x (Vin – Vout ) 输出电压的限制Vinmin – Voutmax > Vcesmax，以保证NPN管 工作在放大区，保证稳定的电压输出。 转换效率 = Vout / Vin Q的选择： 普通三极管是电流控制。电流放大倍数β= IQ/Ib。 一般NPN 管，β小，基极电流大，饱和压降小；而用 NPN Darlington三极管，β大，基极电流小，饱和压降大。若控 制电路不能提供足够的Ib， IQ会减小；Vce会加大，功耗加大。
IR
R Iout
二极管最大功耗限制。二极管实际最大功耗IZ max * Vzmax 。
Vz
IZmax = IR max – Ioutmin ； Iout max = IR min –IZmin ) 精度差（元件本身电压误差 +/- 5%左右；输出电流变化时，
DC-DC转换设计的要点
D C-D C转换器可以实现各种电压电平的高效电源转换和供电，但是随着需求的不断上升，需要更高功率密度更高效率以及更小的尺寸，D C-D C转换的P C B设计就更为重要了。
下面说一说D C-D C转换器P C B设计的一些要点：走线长度在高频转换器中，承载高速开关信号的走线长度对于保持信号完整性和降低E M I至关重要。
较长的走线可以充当天线并辐射电磁能量，可能会对其他组件或电路造成干扰，此外，较长的走线可能会引起延迟、信号反射、寄生效应，从而导致转换器效率和稳定性降低。
因此走线长度应该尽可能短，尤其是对于高速时钟和数据时钟，适当的阻抗匹配技术和受控阻抗走线可进一步优化信号传输并最大限度地减少信号衰减。
环路区域环路区域是指P C B上的信号走线及其返回路径形成的封闭区域，在D C-D C转换器等高功率和高频电路中，最小化环路面积对于降低辐射E M I至关重要。
越大的环路面积会导致更多的磁通量与环路耦合，从而导致更高的E M I。
最小化环路面积的主要措施是：通过将信号走线放置在靠近其返回路径的位置（例如利用接地层/紧密间隔的电源层）来最小化环路面积。
器件选择和电容摆放在关键信号和电源线中添加铁氧体磁珠和共模扼流圈等滤波器组件可以减弱传导电磁干扰并防止进一步传播。
连接滤波电容时，正确的位置对于滤除E M I至关重要。
滤波元器件应该尽可能靠近D C-D C转换器放置，在I C和有源元件的电源引脚附近正确放置去耦电容有助于抑制高频噪声并提高E M I性能。
去耦电容的放置寄生电感寄生电感是导电路径（例如迹线/电线）的固有电感，取决于其物理尺寸和材料特性。
在D C-D C转换器等高频电路中，路径电感会影响转换器的效率和性能。
高寄生电感会导致电压下降，开关损耗增加以及转换器效率降低，还有可能导致电路中的电压过冲和振铃，影响信号完整性。
为了最大限度地减少寄生电感，P C B工程师可以使用更宽的走线，更短的路径，或者利用专用的接地层/电源层为高电流/开关信号创建低电感返回路径。
11条学会DC-DC电源变换
常用的隔离DC/DC转换主要分为三大类：1.反激式变换。2.正激式变换。3.桥式变换
常用的单端反激式DC/DC变换电路，这类隔离的控制芯片型号也不少。控制芯片典型代表是常用的UC3842系列。这种是高性能固定频率电流的控制器，主要用于隔离AC/DC、DC/DC转换电路。其主要应用原理是：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。 这类方案选择合适的变压器及MOS管可以把功率做的很大，与前面几种设计方案相比电路结构复杂，元器件参数确定比较困难，开发成本较高，因此需要此方案时可以优先选择市面上比较廉价的DC/DC隔离模块。
选择稳压管时一般可按下述式子估算： （1） Uz=Vout; （2）Izmax=（1.5-3）ILmax （3）Vin=（2-3）Vout 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
第四条、基准电压源芯片稳压电路
稳压电路的另一种形式，有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时常用的一些电压基准芯片如TL431、 MC1403 ，REF02等。TL431是最常用基准源芯片，有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。最常用的电路应用如下图示，此时Vo=（1+R1/R2）Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。
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。
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。
DCDC变换电流型控制电路设计规范-精品文档
DC/DC变换电流型控制电路设计规范2001 年08月01 日发布 2001年08月01日实施深圳市安圣电气有限公司前言本规范于 2001年08月01日首次发布。
本规范起草单位：二次/工业电源研究部、研究管理部技术管理处本规范执笔人：高拥兵本规范主要起草人：高拥兵成功本规范标准化审查人：林攀本规范批准人：李其祥本规范修改记录：更改信息登记表规范名称: DC/DC变换电流型控制电路设计规范目录摘要 (5)缩写词/关键词/解释 (5)1.来源 (5)2.适用范围 (5)3.规范满足的技术指标（特征指标） (5)4.详细电路图 (5)5.工作原理简介 (6)6.设计、调试要点 (8)7.局部PCB版图（可选项） (10)8.附录 (11)附录1.元器件明细表 (11)附录2.斜坡补偿公式的推导 (14)本规范介绍了一种DC/DC变换电流型控制电路，该电路使用3843控制芯片和PWM控制技术，完成输出稳压反馈控制功能。
缩写词/关键词/解释DC/DC 直流/直流变换PWM Pulse Width Modulation，脉宽调制电流型控制1.来源本规范中的电路来源于SAI4271Z电源中的SAI4271C1单板，已经在SAI4271Z中得到批量使用验证，与之相关的外围单元电路有谐振嵌钳位正激变换主电路、控制保护电路等。
2.适用范围该电路适用于低压直流输入（≤100Vdc），工作占空比大于0.5的DC/DC 电源，实现输出稳压控制功能。
3.规范满足的技术指标（特征指标）本规范中电路能达到的技术指标：输入电压：40~60Vdc输出电压：25~29Vdc输出电流：65A最大工作占空比：0.70整机工作效率：87.5%4.详细电路图电路原理图如图1所示，输入输出接口定义如下表所示。
图1 电路原理图5.工作原理简介电流型控制具有电路形式简单，动态响应速度快，能够实现逐波限流等优点，在开关电源变换器的控制电路中得到了广泛的应用。
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。
DC／DC变换器的设计
DC／DC变换器的设计DC/DC变换器是一种电力电子设备，用于将一个直流电源的电压转换为另一个直流电压。
它在电子设备中广泛应用，例如电气车辆、太阳能发电系统和电视机等。
DC/DC变换器的设计需要考虑以下几个方面：1.输入电压范围：根据应用需要，确定所需的输入电压范围。
这有助于选取合适的输入滤波电容和保护电路。
2.输出电压和电流：确定所需的输出电压和电流，并计算所需的功率。
这有助于确定合适的变压器、开关管和输出滤波电容。
3.开关频率：选择适当的开关频率，以平衡系统效率和元件尺寸。
通常，高开关频率可以减小元件的尺寸，但也会增加开关损耗。
4.控制策略：选择合适的控制策略，例如脉宽调制（PWM）或脉冲频率调制（PFM）。
PWM控制可实现快速响应和精确的输出电压稳定性，而PFM控制则可实现高效和高功率因素。
5.过压保护和过流保护：设计合适的过压保护和过流保护电路，以确保系统在故障情况下可靠工作。
6.效率和温度管理：优化设计，以提高系统的能量转换效率，并采取措施来控制元件的温度，以保证长期可靠性。
7.噪声和EMI控制：设计合适的滤波电路和接地布局，以降低系统的输出噪声和电磁干扰。
8.反馈控制：设计适当的反馈控制回路，以实现输出电压的稳定性和动态响应。
9.元件选型和参数计算：根据应用需求，选择适当的开关管、变压器、电感和电容，并计算它们的参数，以满足设计要求。
一般而言，DC/DC变换器的设计可以分为几个主要步骤：确定电路拓扑，选择工作模式，计算各个元件的参数，进行电路仿真和稳定性分析，制作原型并进行实验验证，最后进行性能优化和可靠性测试。
总的来说，DC/DC变换器的设计需要综合考虑输入输出电压、电流、开关频率、控制策略、保护电路、效率、温度管理、EMI控制和反馈控制等因素。
通过系统性的设计和优化，可以实现高效、稳定和可靠的DC/DC变换器。
DCDC转换器电路设计的六大技巧
DC/DC转换器电路设计的六大技巧2017-11-19 xmsun2007来源阅 34 转 1转藏到我的图书馆微信分享：QQ空间QQ好友新浪微博推荐给朋友一、正确理解DC/DC转换器DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
二、DC/DC转换器电路设计原理DC-DC就是直流-直流变换，一般有升压(BOOST)、降压(BUCK型)两种。
降压式DC/DC变换器的输出电流较大，多为数百毫安至几安，因此适用于输出电流较大的场合。
降压式DC/DC变换器基本工作原理电路如下图所示。
VT1为开关管，当VT1导通时，输入电压Vi通过电感L1向负载RL供电，与此同时也向电容C2充电。
在这个过程中，电容C2及电感L1中储存能量。
当VT1截止时，由储存在电感L1中的能量继续向RL供电，当输出电压要下降时，电容C2中的能量也向RL放电，维持输出电压不变。
二极管VD1为续流二极管，以便构成电路回路。
输出的电压Vo经R1和R2组成的分压器分压，把输出电压的信号反馈至控制电路，由控制电路来控制开关管的导通及截止时间，使输出电压保持不变。
DC/DC变换器基本工作原理图三、DC-DC电路设计要考虑以下条件：1.外部输入电源电压的范围，输出电流的大小。
2. DC-DC输出的电压，电流，系统的功率最大值。
四、选择PWM IC要考虑的要点有：1. PWM IC的最大输入电压。
2.PWM开关的频率，这一点的选择关系到系统的效率。
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。
六个技巧,搞定DCDC转换器电路设计(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改六个技巧，搞定DC/DC转换器电路设计一、正确理解DC/DC转换器DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC 转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
二、DC/DC转换器电路设计原理DC-DC就是直流-直流变换，一般有升压(BOOST)、降压(BUCK型)两种。
降压式DC/DC变换器的输出电流较大，多为数百毫安至几安，因此适用于输出电流较大的场合。
降压式DC/DC变换器基本工作原理电路如下图所示。
VT1为开关管，当VT1导通时，输入电压Vi通过电感L1向负载RL供电，与此同时也向电容C2充电。
在这个过程中，电容C2及电感L1中储存能量。
当VT1截止时，由储存在电感L1中的能量继续向 RL供电，当输出电压要下降时，电容C2中的能量也向RL放电，维持输出电压不变。
二极管VD1为续流二极管，以便构成电路回路。
输出的电压Vo经R1和 R2组成的分压器分压，把输出电压的信号反馈至控制电路，由控制电路来控制开关管的导通及截止时间，使输出电压保持不变。
DC/DC变换器基本工作原理图三、DC-DC电路设计要考虑以下条件：1.外部输入电源电压的范围，输出电流的大小。
2. DC-DC输出的电压，电流，系统的功率最大值。
四、选择PWM IC要考虑的要点有：1. PWM IC的最大输入电压。
DCDC转换器设计原则和地线连接技巧
DC-DC转换器设计原则和地线连接技巧DC/DC转换器设计原则和地线连接技巧在设计印刷线路板时，设计工程师都会仔细思考铜线的走线方式和元器件的放置问题。
如果没有充分考虑这两点，印刷线路板的效率、最大输出电流、输出纹波及其它特性都将会受到影响。
产生这些影响的两个主要原因则是地线（GND、VSS）和电源线（+B、VCC、VDD）的连接，如果地线及电源线设计合理，电路将能正常地工作，获得较好的性能指标，否则会产生干扰、性能指标恶化等问题。
本文就DC/DC转换器的设计，介绍一些通用的设计原则和地线连接方法。
设计原则印制线走线方式和元器件的放置常常会影响电路的性能。
以下提出了接地线设计的四个原则： 1. 用平面布线方式（planar pattern）接地； 2. 用平面布线方式接电源线； 3. 按电路图中的信号电流走向依序逐个放置元器件； 4. 实验获得的数据在应用时不应做任何调整，即使受板的尺寸或其它因素影响也应原样复制数据。
在设计中注意以上原则和要点，可以减少电路噪声和信号干扰。
除了以上的基本原则外，在设计铜线走线模式和元件放置时应谨记以下两点：布线之间会产生杂散电容；连线长度会产生阻抗。
在设计中注意线间杂散电容和缩短布线长度有利于消除噪声，减少辐射的产生。
在上面的几个基本原则基础上，设计工程师应注意以下几点（参见图1）： 1. 根据电路原理图进行元件的布局，输入电流线和输出电流线应进行区别； 2. 合理放置元器件，保证它们之间的连线最短，以减少噪声； 3. 在电压变化很大和流过大电流的地方应小心设计以降低噪声；4. 如果电路中采用了线圈和变压器，必须小心进行连接；5. 电路设计时，将元器件放置在同一方向，便于回流焊接；6. 元器件间或元器件焊盘和焊盘间必须保证0.5毫米以上的间隙，避免出现桥接。
PCB设计示例 a. 升压转换器模式布线方式在升压转换器中，输出电容（CL）的位置比其它元件更重要，参考图2。
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。
11条黄金定律,搞定DC-DC电源转换方案设计
11 条黄金定律，搞定DC/DC 电源转换方案设计
搞嵌入式的工程师们往往把单片机、ARM、DSP、FPGA 搞的得心应手，而一旦进行系统设计，到了给电源系统供电，虽然也能让其精心设计的
程序运行起来，但对于新手来说，有时可能效率低下，往往还有供电电流不足或过大引起这样那样的问题，本文十大金律轻松搞定DCDC 电源转换电路设计。
第一条、搞懂DC/DC 电源怎幺回事
DC/DC 电源电路又称为DC/DC 转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V 以内的电压变换过程称为DC/DC 转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的
使用的电压一般为48V、36V、24V 等，后者使用的电源电压一般在24V 以下。
不同应用领域规律不同，如PC 中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V 等，现在的FPGA、DSP 还用2V 以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V 等。
在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC 变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
第二条、需要知道的DC/DC 转换电路分类
DC/DC 转换电路主要分为以下三大类：
①稳压管稳压电路。
②线性(模拟)稳压电路。
③开关型稳压电路
第三条、最简单的稳压管电路设计方案
稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只。
DC-DC电路设计技巧及器件选型原则
1.概念：DC-DC指直流转直流电源（Direct Current）。
是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。
如，通过一个转换器能将一个直流电压（5.0V）转换成其他的直流电压（1.5V或12.0V），我们称这个转换器为DC-DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计，缩短研制周期，实现最佳指标等，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。
具有可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。
此外，DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
2.特点：其主要特点是效率高：与线性稳压器的LDO相比较，效率高是DCDC的显著优势。
通常效率在70%以上，重载下高的可达到95%以上。
其次是适应电压范围宽。
A: 调制方式1: PFM（脉冲频率调制方式）开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
2: PWM（脉冲宽度调制方式）开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B: 通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
02.架构分类1）常见的三种原理架构：A、 Buck（降压型DC/DC转换器）图1 B、Boost（升压型DC/DC转换器）图2 C、Buck-Boost（升降压型DC/DC转换器）图3 2）Buck电路工作原理详解图4伏秒平衡原则：处于稳定状态的电感，电感两端的正伏秒积等于负伏秒积，即：电感两端的伏秒积在一个开关周期内必须平衡。
DCDC变换器的设计方案
DCDC变换器的设计方案DC-DC变换器是一种将直流电压转换成不同电压级别的直流电压的电子装置。
它是许多电子设备中不可或缺的一部分，其设计方案非常重要。
下面将介绍一种基本的DC-DC变换器设计方案。
首先，设计者需要明确变换器的目标和需求。
例如，确定输入电压范围、输出电压范围、输出电流要求和效率要求等。
这些指标将帮助确定所需的拓扑结构和器件选择。
接下来是选择合适的拓扑结构。
常见的DC-DC变换器拓扑包括降压和升压拓扑，如降压型Buck变换器、升压型Boost变换器和升降压型Buck-Boost变换器等。
根据具体的需求选择合适的拓扑结构。
然后，选择合适的主控元件。
主控元件通常是功率MOSFET或功率BJT晶体管。
它需要能够处理所需的输入电压和输出电流，并能够实现所需的开关频率。
同时，选择合适的主控元件还需要考虑其开关损耗和导通损耗，以提高效率。
在接下来的设计过程中，需要选择合适的输出滤波元件，以滤除开关电压的高频噪声并提供稳定的输出电压。
常见的输出滤波元件包括电感和滤波电容。
合理选择滤波元件的参数可以减小输出电压的纹波和提高稳定性。
此外，设计中还需要考虑保护电路。
保护电路可以防止过电流、过温和短路等故障情况的发生。
这些保护机制通常包括过电流保护、过温保护和短路保护。
最后，设计者需要进行仿真和测试。
使用专业的电子电路仿真软件可以模拟电路性能，包括输入输出电压、电流波形和效率等。
在仿真过程中，设计者可以优化电路参数以满足要求。
完成仿真后，需要进行测试以验证设计的正确性和可靠性。
总之，DC-DC变换器的设计方案需要明确目标和需求，选择合适的拓扑结构和主控元件，设计适当的输出滤波元件和保护电路，并经过仿真和测试验证其性能。
合理的设计方案可以实现高效、稳定和可靠的DC-DC变换器。
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11条规则搞定DC/DC电源转换方案设计搞嵌入式的工程师们往往把单片机、ARM、DSP、FPGA搞的得心应手，而一旦进行系统设计，到了给电源系统供电，虽然也能让其精心设计的程序运行起来，但对于新手来说，有时可能效率低下，往往还有供电电流不足或过大引起这样那样的问题，本文十大金律轻松搞定DCDC电源转换电路设计。
第一条、搞懂DC/DC电源怎么回事DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。
在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
第二条、需要知道的DC/DC转换电路分类DC/DC转换电路主要分为以下三大类：①稳压管稳压电路。
②线性(模拟)稳压电路。
③开关型稳压电路第三条、最简单的稳压管电路设计方案稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。
比较常用的是并联型稳压电路，其电路简图如图(1)所示，选择稳压管时一般可按下述式子估算：(1) Uz=Vout; (2)Izmax=(1.5-3)ILmax (3)Vin=(2-3)Vout 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
第四条、基准电压源芯片稳压电路稳压电路的另一种形式，有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时常用的一些电压基准芯片如TL431、MC1403 ,REF02等。
TL431是最常用基准源芯片，有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。
最常用的电路应用如下图示，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。
其他的几个基准电压源芯片电路类似。
第五条、串联型稳压电源的电路认识串联型稳压电路属直流稳压电源中的一种，其实是在三端稳压器出现之前比较常用的直流供电方法，在三端稳压器出现之前，串联稳压器通常有OP放大器和稳压二极管构成误差检测电路，如下图，该电路中，OP放大器的反向输入端子与输出电压的检测信号相连，正向输入端子与基准电压Vref相连，Vs=Vout*R2/(R1+R2).由于放大信号ΔVs为负值，控制晶体管的基级电压下降，因此输出电压减小在正常情况下，必有Vref=Vs=Vout*R2/(R1+R2)，调整R1，R2之比可设定所需要的输出电压值。
图中所示只是这也是三端稳压器的基本原理，其实负载大小可以可以把三极管换成达林顿管等等，这种串联型稳压电路做组成的直流稳压电源处理不当，极易产生振荡。
现在没有一定模拟功底的工程师，一般现在不用这种方法，而是直接采用集成的三端稳压电路，进行DC/DC转换电路的使用。
第六条、线性(模拟)集成稳压电路常用设计方案线性稳压电路设计方案主要以三端集成稳压器为主。
三端稳压器，主要有两种：一种输出电压是固定的，称为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。
另一种输出电压是可调的线性稳压电路，称为可调输出三端稳压器，这类芯片代表是是LM317(正输出)和LM337(负输出)系列。
其最大输入输出极限差值在40V，输出电压为1.2V-35V(-1.2V--35V)连续可调，输出电流为0.5-1.5A，输出端与调整端之间电压在1.25V，调整端静态电流为50uA。
其基本原理相同，均采用串联型稳压电路。
在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，因而得到广泛应用。
第七条、DCDC转换开关型稳压电路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。
采用开关电源芯片设计的DCDC转换电路转化效率高，适用于较大功率电源电路。
目前得到了广泛的应用，常用的分为非隔离式的开关电源与隔离式的开关电源电路。
DCDC转换开关型稳压电路设计方案，采用开关电源芯片设计的DCDC转换电路转化效率高，适用于较大功率电源电路。
目前得到了广泛的应用，常用的分为非隔离式的开关电源与隔离式的开关电源电路。
当然开关电源基本的拓扑包括降压型、升压型、升降压型及反激、正激、桥式变化等等。
非隔离式DCDC开关转换电路设计方案。
隔离式DCDC开关转换电路设计方案。
第八条、非隔离式DCDC开关转换集成电路芯片电路设计方案DCDC开关转换集成电路芯片，这类芯片的使用方法与第六条中的LM317非常相似，这里用L4960举例说明，一般是先使用50Hz电源变压器进行AC-AC变换，将～220V降至开关电源集成转换芯片输入电压范围比如1.2～34V，由L4960进行DC-DC变换，这时输出电压的变化范围下可调至5V，上调至40V，最大输出电流可达2.5A(还可以接大功率开关管进行扩流)，并且内设完善的保护功能，如过流保护、过热保护等。
尽管L4960的使用方法与LM317差不多，但开关电源的L4960与线性电源的LM317相比，效率不可同曰而语，L4960最大可输出100W的功率(Pmax=40V*2.5A=100W)，但本身最多只消耗7W，所以散热器很小，制作容易。
与L4960类似的还有L296，其基本参数与L4960相同，只是最大输出电流可高达4A，且具有更多的保护功能，封装形式也不一样。
这样的芯片比较多，比如，LM2576系列，TPS54350，LTC3770等等。
一般在使用这些芯片时，厂家都会详细的使用说明和典型电路供参考。
第九条、隔离的DCDC开关电源模块电路设计方案常用的隔离DC/DC转换主要分为三大类：1.反激式变换。
2.正激式变换。
3.桥式变换常用的单端反激式DC/DC变换电路，这类隔离的控制芯片型号也不少。
控制芯片典型代表是常用的UC3842系列。
这种是高性能固定频率电流的控制器，主要用于隔离AC/DC、DC/DC转换电路。
其主要应用原理是：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。
这类方案选择合适的变压器及MOS管可以把功率做的很大，与前面几种设计方案相比电路结构复杂，元器件参数确定比较困难，开发成本较高，因此需要此方案时可以优先选择市面上比较廉价的DC/DC隔离模块。
第十条、DCDC开关集成电源模块方案很多微处理器和数字信号处理器(DSP)都需要内核电源和一个输入/输出(I/O)电源，这些电源在启动时必须排序。
设计师们必须考虑在加电和断电操作时内核和I/O 电压源的相对电压和时序，以符合制造商规定的性能规格。
如果没有正确的电源排序，就可能出现闭锁或过高的电流消耗，这可能导致微处理器I/O端口或存储器、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)或数据转换器等支持器件的I/O端口损坏。
为了确保内核电压正确偏置之前不驱动I/O负载，内核电源和I/O电源跟踪是必需的。
现在有专门的电源模块公司量身定做一些专用的开关电源模块，主要是那些对除去常规电性能指标以外，对其体积小，功率密度高，转换效率高，发热少，平均无故障工作时间长，可靠性好，更低成本更高性能的DC/DC电源模块。
这些模块结合了实现即插即用(plug-and-play)解决方案所需的大部分或全部组件，可以取代多达40个不同的组件。
这样就简化了集成并加速了设计，同时可减少电源管理部分的占板空间。
最传统和最常见的非隔离式DC/DC电源模块仍是单列直插(SiP)封装。
这些开放框架的解决方案的确在减少设计复杂性方面取得了进展。
然而，最简单的是在印刷电路板上使用标准封装的组件。
第十一条、DCDC电源转换方案的选择注意事项本条金律也是本文的总结，很重要。
本文这里主要大致介绍了DCDC电源转换的稳压管稳压、线性(模拟)稳压、DCDC开关型稳压三种电路模式的几种常用的设计方法方案。
①需要注意的是稳压管稳压电路不能做电源使用，只能用于没有功率要求的芯片供电;②线性稳压电路电路结构简单，但由于转化效率低，因此只能用于小功率稳压电源中;③开关型稳压电路转化效率高，可以应用在大功率场合，但其局限性在电路结构相对复杂(尤其是大功率电路)，不利于小型化。
因此在设计过程中，可根据实际需要选择合适的设计方案。