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使用模拟电源芯片设计小功率升降压电路

DC-DC升降压电路的几种个人方案

DC-DC升降压电路的几种解决方案 (成都信息工程学院科技创新实验室) WOODSTOCK 前一段时间,本着学习的态度参加了TI杯校赛,做了其中的一个直流升降压的题,作品没做的很好,但是在准备期间,我对各种可行电路都做了尝试,一些心得拿出来与大家分享,也望各路大侠对不妥之处不吝赐教。 我们在实际应用中,经常会出现系统中各个模块供电不统一,或者供电电源的电压时变化的(比如汽车中的电池电压受温度影响而变化),在只有一个电源提供供电的时候,同时 可以升压或降压的电路就变得非常有用。下面,来看一下我想到的几种升降压问题的解决方 案。 非隔离式开关电源的基本电路一般有三种:Buck降压电路、Boost升压电路、Buck-boost 极性反转升降压电路。要实现同时升降压功能,首先想到的肯定是Buck-Boost极性反转电 电路。 图表1 极性反转电路原理示意 这种拓扑结构的电路能够输出与输入相反的、可以比输入电压更高或者更低的电压,并且整 体的效率也很高。但缺点也很明显:一就是极性相反,当输入电压是正压且要求输出也是正的时候,我们还要对输出电压进行反向,这就是一件很麻烦的事;但是,有时我们需要的就 是负压的时候,这个缺点又会有一种很大的用处。缺点二就是,这种拓扑结构电路的电流脉 动值很大,输出滤波不好处理。在实际制作中,我选择了用TI的Buck型降压芯片TPS5430

来做开关管以及驱动的部分,更方便控制,简化了电路。还有一个缺点是,这种电路不方便 数控,而且没法直接用AD采输出电压。下面这个是我做的一个控制TPS5430反馈的电路。 常见的来解决这个问题的还有另外一种电路,就是把boost电路和buck电路结合起来。 但是怎样结合?方法有很多种。 第一种,直接拼接。比如输入电压时5-12V,输出电压要10V,那么我们就可以使用升压 电路将输入电压统一升到13V,然后再使用电压可调节的降压电路来提供输出电压。在做这个方案时,我升压用了TI的TPS61175输入范围是3-18V,输出范围是3-65V,最大输出电流时3A。降压同样用了TPS543O 图表3 TPS5430降压电路

降压直流斩波电路

电力电子技术课程设计题目:降压直流斩波电路 院(系): 专业班级: 学号: 学生: 指导教师: 起止时间:

摘要 直流-直流变流电路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,包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。直接直流电变流电路也称斩波电路,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,一般是指直接将直流电变为另一直流电,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。 直流斩波电路的种类有很多,包括六种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路,如电流可逆斩波电路,桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。 关键字:直流斩波,降压斩波 第1章电路总体设计方案 1.1 设计课题任务 设计一个直流降压斩波电路。 1.2 功能要求说明 将24V直流电压降压输出并且平均电压可调,围为0-24V。 1.3 设计总体方案和设计原理 降压斩波电路的原理图以及工作波形如图1.1所示。该电路使用一个全控型器件V,图中为IGBT。为在V关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。

图1.1 降压斩波电路原理图 如图1.2中V 的栅极电压u GE 波形所示,在t=0时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压u o =E ,负载电流i o 按指数上升。 当t=t 1时刻,控制V 关断,负载电流经二极管VD 续流,负载电压u o 近似为零负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常是串联的电感L 值较大。 至一个周期T 结束,在驱动V 导通,重复上一周期的过程。当工作处于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等,如图1.2所示。负载电压平均值为 E E T E U α==+=on off on on t t t t o 式1.1 式中,t on 为V 处于通态的时间;t off 为V 处于断态的时间;T 为开关周期;α为导通占空比。 由式1.1可知,输出到负载的电压平均值U o 最大为E ,减小占空比α,U o 随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。也称buck 变换器。 负载电流平均值为 R E U I m o o -=

升压斩波电路设计..

电力电子技术课程设计报告题目:升压斩波电路设计 学院: 专业: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

升压斩波电路设计(一) 设计任务书

(二)设计说明书 目录一matlab仿真原理 1 升压斩波电路工作原理 1.1主电路工作原理 1.2 IGBT驱动电路选择 2 仿真实验 2.1仿真模型 2.2仿真实验结果及分析 2.3仿真实验结论 2.4 最优参数选择 二硬件实验 2.1 硬件电路 2.1.1整流电路 2.1.2斩波信号产生电路 2.1.3斩波电路 2.1.4总原理图 2.1.5元器件列表 2.2 PCB印刷电路板 2.3 制造输出——final 三课程设计总结 参考文献

摘要 本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路(Boost chopper).设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析,借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系,最后进行了GUI编程,利用图形可视化界面的直观易懂的特点,使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式,从而具有友好界面,非常方便的就可进行控制参数输入,和输出图像显示。第二部分是电路板,它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成,其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境,强大的元件及元件库的组织功能,方便易用的连线工具,强大的编辑功能设计检验,与印制电路板设计系统的紧密连接,自定义原理图模板高质量的输出等等优点,和丰富的设计法则,易用的编辑环境,轻松的交互性手动布线,简便的封装形式的编辑及组织,高智能的基于形状的自定布线功能,万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点,使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图,和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径,通过设定相应的规则,足以满足设计所要求的规定。 关键字升压斩波; SG3525;SIMULINK ; PWM;Protel

直流升压斩波电路课程设计

湖南工学院 课程设计说明书 课题名称:直流升压斩波电路的设计专业名称:自动化 学生班级:自本0903班 学生姓名:曾盛 学生学号: 09401040322 指导教师:桂友超

电力电子技术课程设计任务书 一、设计任务和要求 (1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。 (2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。 (3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。 (4)广泛收集相关资料。 (5)独立思考,刻苦专研,严禁抄袭。 (6)按时完成课程设计任务,认真、正确的书写课程设计报告。 二、设计内容 (1)明确设计任务,对所要设计地任务进行具体分析,充分了解系统性能,指标要求。 (2)制定设计方案。 (3)迸行具体设计:单元电路的设计;参数计算;器件选择;绘制电路原理图。 (4)撰写课程设计报告(说明书):课程设计报告是对设计全过程的系统总结。 三、技术指标 斩波电路输出电压为340±5V,直流升压斩波电路输入电压为直流流24V~60V,输出功率为100W。

绪论 ........................................................... - 1 - 第1章直流升压斩波电路的设计思想 .............................. - 3 - 1.1直流升压斩波电路原理..................................... - 3 - 1.2参数计算................................................. - 4 - 第2章直流升压斩波电路驱动电路设计 ............................ - 5 - 第3章直流升压斩波电路保护电路设计 ............................ - 6 - 3.1过电流保护电路........................................... - 6 - 3.2过电压保护电路........................................... - 6 - 第4章直流升压斩波电路总电路的设计 ............................ - 7 - 第5章直流升压斩波电路仿真 .................................... - 8 - 5.1仿真模型的选择........................................... - 8 - 5.2仿真结果及分析........................................... - 8 - 第6章设计总结 ............................................... - 10 - 参考文献 ...................................................... - 11 - 附录:元件清单 ................................................ - 12 -

基于升降压电路的双向DC_DC变换电路

基于Buck-Booost电路的双向DC-DC变换电路

目录 1系统方案 (4) 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 (4) 1.2 测控电路系统的论证与选择 (4) 2 系统理论分析与计算 (4) 2.1 双向Buck-BOOST主拓电路的分析 (4) 2.2 电感电流连续工作原理和基本关系 (5) 2.3 控制方法与参数计算 (6) 3 电路与程序设计 (7) 3.1 电路的设计 (7) 3.1.1 系统总体框图 (7) 3.1.2 给电池组充电Buck电路模块 (7) 3.1.3 电池放电Boost升压模块 (8) 3.1.4 测控模块电路原理图 (8) 3.1.5 电源 (9) 3.2 程序设计 (9) 4 测试方案与测试结果 (15) 4.1 测试方案 (15) 4.2 测试条件与仪器 (15) 4.3 测试结果及分析 (15) 4.3.1 测试结果(数据) (15) 4.3.2 测试分析与结论 (16)

摘要 双向DC/DC变换器(Bi-directional DC-DC Converter,BDC)是一种可在双象限运行的直流变换器,能够实现能量的双向传输。随着开关电源技术的不断发展,双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域,其作为DC/DC变换器的一种新的形式,势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本,所以具有重要研究价值。既然题目要求是作用于可充电锂电池的双向的DC-DC变换器,肯定包括降压、升压、电压可调、恒流、等要求。考虑到题目对效率的要求,我们选择降压Buck电路,升压Boost电路,并用反馈电路和运放电路来实现电压可调和恒流等要求,通过一系列的测试和实验几大量的计算,基本上能完成题目的大部分要求。 关键词:双向DC/DC变换器;双向Buck-Boost变换器;效率;恒流稳压 1系统方案 本系统主要由DC-DC双向变换器模块、测控电路模块及辅助电源模块构成,分别论证这几个模块的选择。 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 方案一:采用大功率的线性稳压芯片搭建稳压电路,使充电压恒定,在输入电压高于充电合适电压时,实现对输入电压的降压,为电池组充电。该电路外围简单,稳压充电不需要软件控制,简单方便,但转换效率低。同时采用采用基于NE555的普通升压电路,这种电路设计简单,成本低,但转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小,更不能不易与基

EK8003同步升降压IC

EK8003 同步升降压IC 功能概述: ◆宽工作电压2-38V,广泛用于升压电路或者降压电路,也可以用于既需要升压又需要降压的电路, 比如 车载电源,电瓶恒流充电,或者LED恒流电源。 ◆PWM 信号调光功能:内部集成调光功能,能接受一个0-100%占空比的低频PWM 信号 进行LED 亮度调节,也可以用作开关控制。 ◆大功率:最大可以输出5A的电流, ◆较小的PCB尺寸,5W尺寸仅为30*15*13mm。 管脚序号 管脚名称 功能描述 1 GND 电源地端 2 CT 频率控制端 3 CE 开关控制端 4 FB 电压检测端 5 CS 电流检测端 6 VDD 电源输入端 7 LX 输出端 8 EXT 外接MOS端 电路框图

应用1. 应用2. 应用指南: 1) 电压计算:V OUT=1.27x(1+R3/R1),电流计算:I OUT=0.54V/R3 2) PWM/EN 端(3 脚)可以输入一个100~1000Hz 的低频PWN 信号进行亮度调节,如果不需调光则 此端接地。 电感计算:一般来讲在输出相同电压的情况下,输出电流越小电感量要相对加大,而在输出相同电流的情况下,输出电压越高电感量要相对加大。电感量调整不适当会发生电感响的问题。 4) 输出电容C3的计算:输出电流小的情况下可以用220uF,输出电流为300mA以上建议用470uF或 者更大容量的电容,电容量小也会发生电感响的问题。

极限参数: 参数 符号 测试条件件 最小值典型值 最大值 单位 工作频率 Fosc Ta=25℃ 20 300 KHz 工作电压 Vcc 2 38 V IC 各端极限电压 Vmax 38 V CE脚ON V CE0 1 V CE脚OFF V CE 2 38 V 电压检测端 V FB Ta=25℃ 1.24 1.27 1.3 V 调光频率 F PWM 100 500 1000 Hz LX最大输出电流 Iout 700 mA 电流检测端 SEN Vcc=3-36V Vpin3>V EN 0.510.54 0.57 mV 工作温度范围 Topr - 40 85 ℃储存环境温度 Tstg - 65 150 ℃焊接温度250±5℃ 260℃,10s 抗静电强度 2000V 封装尺寸

升降压电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析 电源网讯 Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧,称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式 Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。 Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。 LDO的特点:

① 非常低的输入输出电压差 ② 非常小的内部损耗 ③ 很小的温度漂移 ④ 很高的输出电压稳定度 ⑤ 很好的负载和线性调整率 ⑥ 很宽的工作温度范围 ⑦ 较宽的输入电压范围 ⑧ 外围电路非常简单,使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压 U0小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压 U0大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。 DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降压,降压公式:Vo=Vi*D BOOST型DC-DC只能升压,升压公式:Vo= Vi/(1-D) BUCK-BOOST型DC-DC,即可升压也可降压,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D) D为充电占空比,既MOSFET导通时间。0

升压斩波电路设计

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称电力电子技术 题目升压斩波电源设计 专业班级电气工及其自动化 学生姓名王振林学号 0505 指导老师颜渐德 审批谢卫才 任务书下达日期 2010 年 5 月 17 日设计完成日期 2010 年 5 月 28 日

摘要 本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路(Boost chopper).设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。 Matlab主要是理论分析,借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系。第二部分是电路板,它可以通过Protel设计完成,其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境,强大的元件及元件库的组织功能,方便易用的连线工具,强大的编辑功能设计检验,与印制电路板设计系统的紧密连接,自定义原理图模板高质量的输出等等优点,和丰富的设计法则,易用的编辑环境,轻松的交互性手动布线,简便的封装形式的编辑及组织,高智能的基于形状的自定布线功能,万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点,使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图,和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径,通过设定相应的规则,足以满足设计所要求的规定。 引言 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT 在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。但以

LED升压、升降压的驱动恒流IC推荐一

LED升压、升降压的驱动恒流IC推荐一 宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来;此句是中国流传下来的一句古训,喻为如果想要取得成绩,获取成就,就要能吃苦,勤于锻炼,这样才能靠自己的努力赢得胜利。各个行业皆是如此。在电源网论坛里,就存在 这样一些人,他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计,出于大家能够共同学习的目的,小编抓住了难得的机会,整理了这些经典帖,供分享学习。 今天小编与您分享的同样是来自文子的精华帖。--------小编语。 在LED产品设计中经常会用到升压或升降压线路设计,变压器可以升压设计但是效率较低,未来低压还是线路器件直接升压转换为主,效率高、体积小巧可靠。市场主要升压LED驱动恒流IC应用在手持式设备、蓄电池中蓄产品中。比如干电池、镍氢电池升压;锂电池升降压;汽车蓄电池主灯升压;户外离网照明和 灯带式方式解决级联供电压差问题等方面。本文将主要介绍升压和升降压驱动IC及设计中需要注意的问题。TI 美国德州仪器公司TPS61165 LED升压转换器 具备40V、1.2A集成开关的高亮度LED驱动器,该产品可驱动多达三个串联1W LED。新型TPS61165器件具备优异的高性能特性以及3V~18V的宽泛输入电压范围,使设计人员能够在采用单节电池供电的应用或9V/12V总线负载点设计中高效管理多个高功率LED。 TPS61165通过数字单线接口或脉宽调制(PWM)信号来控制LED的亮度。数字接口可对内部寄存器进行编程,以将LED电流设置为32个对数步长值之一。此外,该转换器还具有多种内置保护特性,如LED开路保护、软启动、过流限制以及过温保护等。除了能够驱动照明LED之外,TPS61165还可驱动背光LED,支持宽度达9英寸的多媒体显示屏,从而满足超级移动PC、LCD 电子相框、工业激光二极管或医疗以及 工业照明等应用的需求。

升压斩波电路课程设计

课程设计说明书 升压直流斩波 院、部:电气与信息工程学院学生姓名:唐浩 指导教师:肖文英职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:电气本1205班 完成时间: 2015年5月26日

摘要 斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。直接直流电变流电路也称斩波电路,它的功能是将直流电变为另一固定电压或可5调电压的直流电,一般是指直接将直流电变为另一直流电,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。直流斩波电路的种类有很多,包括六种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta 斩波电路,利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路,如电流可逆斩波电路,桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。 关键字:直流斩波;升压斩波;变压器

ABSTRACT Current chopper circuit as a fixed voltage or DC into another adjustable voltage DC - DC converter, including direct and indirect DC DC converter circuit converter circuit. Dc converter circuit is also called directly Chopper circuit, its function is to change the dc into another fixed voltage or 5 adjustable voltage direct current (dc), generally refers to the directly to the direct current into another, this kind of circumstance not isolation between the input and output. Indirect dc converter circuit is in the dc converter circuit increases the communication link, usually in the communication link between the input and output is realized by using transformer isolation, therefore also calls the dc dc converter circuit with isolation or rectangular straight circuit. Kinds of dc chopper circuit has a lot of, including six basic chopper circuit: buck chopper circuit, boost chopper circuit, buck chopper circuit, Cuk chopper circuit, Sepic chopper circuit and Zeta Chopper circuit, using a combination of different chopper circuit can conform to the chopper circuit, such as current reversible chopper circuit, bridge type reversible chopper circuit, etc. Using basic chopper circuit on the structure of the same combination, can constitute a heterogeneous multiple chopper circuit. Keywords: dc chopper; boost chopper; transformer

升压式直流斩波电路

升压式直流斩波电路 1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构 U L R U0 +- + - 图1 升压式直流斩波电路的电路原理图 1.2 工作原理 假设电路输出端的滤波电容器足够大,以保证输出电压恒定,电感L 的值也很大。 1)当控制开关VT 导通时,电源E 向串联在回路中的电感L 充电储能,电感电压u L 左证右负;而负载电压u 0上正下负,此时在R 于L 之间的续流二极管VD 被反偏,VD 截止。由于电感L 的横流作用,此充电电流基本为恒定值I1.另外,VD 截止时C 向负载R 放电,由于正常工作C 已经被充电,且C 容量很大,所以负载电压基本保持为一恒定值,记为u 0。假设VT 的导通时间为t on ,则此阶段电感L 上的储能可以表示为EI 1t on 2)在控制开关VT 关断时,储能电感L 两端电势极性变成左负右正,续流二极管VD 转为正偏,储能电感L 与电源E 叠加共同向电容C 充电,向负载R 提供能量。如果VT 的关断时间为t off ,则此段时间内电感L 释放的能量可以表示为(U 0-E )I 1t off 。 1.3基本数量关系 a.一个周期内灯光L 储存的能量与释放的能量相等: 即 b.输出电流平均值 11()on o off EI t U E I t =-E t T E t t t U off off off on o =+=

2.建模 在MA TLAB 新建一个Model ,命名为jiangya ,同时模型建立如下图所示: 图 1 升压式直流斩波电路的MATLAB 仿真模型 2.1模型参数设置 a 电源参数,电压100v : b.同步脉冲信号发生器参数 振幅1V ,周期0.001,占空比20% R E R U I β1o o ==

XA3106同步升降压ic

limit. The XA3106 converters are available in The XA3106 is high efficiency, fixed frequency, F e a t u r e s Synchronous rectification: Up to 95% efficiency Single inductor Fixed frequency operation with battery voltages above, below or equal to the output Quiescent current :1mA (50uA low power mode: mode pin high) Up to 600mA continuous output current 1.8V to 5.5V input and output voltage range Programmable oscillator frequency from 350kHz to 1.5MHz No Schottky Diodes required V OUT disconnected from V IN during shutdown Shutdown current: I Q <1μA Package: small thermally enhanced 10-pin MSOP A p p l i c a t i o n Digital cameras and Wireless handsets Palmtop computers D e s c r i p t i o n Buck-Boost DC/DC converters which operates from input voltages above, below or equal to the output voltage. The devices are suitable for single lithium-ion, multicell alkaline or NiMH applications where the output voltage is within the battery voltage range. The switching frequencies up to 1.5 MHz could be fixed by employing an external resistor, and the oscillator could be synchronized to an external clock. the quiescent current is 1mA, and this feature maximizing the battery life in portable applications. Other features include a 1 μA shutdown, soft-start control, thermal shutdown and current the 10-pin thermally enhanced MSOP packages (or upon request). Handheld instruments MP3/MP4 players S y n c h r o n o u s B u c k -B o o s t D C /D C R e g u l a t o r

直流斩波电路设计与仿真.

电力电子技术课程设计报告 姓名: 学号: 班级: 指导老师: 专业: 设计时间:

目录 1.降压斩波电路 (6) 一.直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 二.D c/D C变换器的设计 (18) 三.测试结果 (19) 四.直流斩波电路的建模与仿真 (29) 五.课设体会与总结 (30) 六.参考文献 (31)

摘要 介绍了一种新颖的具有升降压功能的DC /DC 变换器的设计与实现,具体地分析了该DC /DC 变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计),详细地阐述了该DC /DC 变换器控制系统的原理和实现,最后给出了测试结果 关键词:DC /DC 变换器,降压斩波,升压斩波,储能电感,直流开关电源,PWM ;直流脉宽调速 一.降压斩波电路 1.1 降压斩波原理: R E U I E E T t t t E t U M on off on on -= ==+=000α 式中on t 为V 处于通态的时间;off t 为V 处于断态的时间;T 为开关周期;α为导通占空比,简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路有三种控制方式: 1) 保持开关周期T 不变,调节开关导通时间on t 不变,称为PWM 。 2) 3) on t i E M

1.2 工作原理 1)t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压u o=E,负载电流i o 按指数曲线上升 2)t=t1时刻控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压u o近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大 ●基于“分段线性”的思想,对降压斩波电路进行解析 ●从能量传递关系出发进行的推导 ●由于L为无穷大,故负载电流维持为I o不变

利用LM3478设计50W DC-DC升降压变换器

利用LM3478设计50W DC-DC升降压变换器 引言 现代电子技术发展很快,半导体供应商不断推出新器件,从而推动电子应用工程师的不断创新设计,以满足市场的日益需求。本文介绍的即是基于客户的需求,应用美国国家半导体公司的新型电流型PWM芯片LM3478及基于SEPIC升降压原理实现的50WDC-DC适配器。该适配器的主要特点是:直流输入电压范围极宽;输出功率大;保护功能全;输出纹波小;效率高;工作稳定可靠;应用范围广。 SEPIC型变换器 SEPIC的电气原理简图。 通常称之为升降压变换器SEPIC的简单原理如下:当SW开通时,加在L1,L2上的电压均为Vin,此时Cp并在L2上,且有Cp上的电压与L2上的相等。当SW关断时,L1中的电流继续沿着Cp、D1流向Cout输出到负载,同时L2的电流也流向D1、Cout输出到负载。在此期间,通过L1、L2的电压均等于输出电压Vout。由SEPIC的原理可推出基本关系式:Vout/Vin =D/(1-D)。式中D为占空比,且忽略SW及L1等的压降。 LM3478 LM3478芯片的主要特点: ·宽输入电压:2.79—40VDC ·高工作频率:100KHz—1MHz ·微型封装:MSOP-8 ·驱动电流:1A ·内部限制:OCP,OVP,LVP,OTP ·工作温度:-40℃—+125℃ 50WDC-DC变换器设计 该变换器的主要技术要求: 直流输入电压范围:9-60VDC 输入电流:<6A(9VDC) 直流输出电压:12VDC±% 直流输出电流:3.5A 输出纹波电压:<100mVRMS 额定功率:42W 峰值功率:50W 电源效率:典型值85%;满负载 保护型式:电流限制功率保护 输出过流保护:<4.2A 输出过压保护:由LM3478控制 工作温度范围:-20℃—+70℃ 安规及EMC符合国际标准 高可靠性MTBF>100,000小时 外型及尺寸:塑壳式;102×46×25(mm) 50WDC-DC变换器的电气原理图。 该电路是基于SEPIC拓扑、应用LM3478芯片按照客户的技术要求设计的。在该电路中,

MOSFET升降压斩波电路

电力电子技术课程设计报告MOSFET升降压斩波电路设计 班级:110306班 姓名:*** 学号:20111049 指导教师:侯云海 时间:2014年1月10日

题目:MOSFET升降压斩波电路设计 一、课程设计的目的 1.电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要 的实践教学环节。它与理论教学和实践教学相配合,可使我们在理论联系实际,综合分析,理论计算,归纳整理和实验研究方面得到综合训练和提高,从而培养学生独立解决实际问题的能力。 2.加深理解电力电子技术的课程内容,建立正确的设计思想,熟 悉工程设计的顺序和方法,提高正确使用技术资料,标准,手册等的独立工作能力。 3.为后续课程的学习打下坚实的基础。 二、设计的技术数据及要求 1、交流电源:单相220V; 2、前级整流输出输电压: U d=50V~80V; 3、输出功率:300W; 4、开关频率5KHz; 5、占空比10%—90%; 6、输出电压脉率:小于10%。

三、设计内容及要求 1、方案的论证及方案的选择: 1.1总体方案论证 图1 1.2 方案一:MOSFET降压斩波电路 MOSFET降压斩波电路原理图 降压斩波电路的原理图以及工作波形如图2所示。该电路使用一个全控型器件 V,图中为MOSFET。为在MOSFET关断时给负载中电感电流提供通道,设臵了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。 图2 降压斩波电路原理图

MOSFET降压斩波电路工作原理图 直流降压斩波电路使用一个全控型的电压驱动器件MOSFET,用控制电路和驱动电路来控制MOSFET 的导通或关断。当t=0 时MOSFET 管被激励导通电源U向负载供电,负载电压为Uo=U,负载电流io 按指数曲线上升,当t=t1时控制MOSFET 关断负载电流经二极管VD 续流负载电压Uo 近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串联的电感L较大。电路工作时的波形图如图3所示。 至一个周期T结束,再驱动MOSFET导通,重复上一周期的过程。当电力电子系统工作处于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等,如图2所示。 负载电压平均值为:(2.1) 负载电流平均值为:(2.2) 式中,t on为MOSFET处于通态的时间;t off为MOSFET处于断态的时间;T为开关周期;α为导通占空比。 由式(1.1)可知,输出到负载的电压平均值U o最大为U,减小占空比α,U o随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。也称buck 变换器。 根据对输出电压平均值进行调试的方式不同,可分为三种工作方式: (1)保持开关导通时间不变,改变开关T,称为频率调制工作方式; (2)保持开关周期T不变,调节开关导通时间,称为脉冲宽调制

IGBT升降压斩波电路设计

I G B T升降压斩波电路设 计 Written by Peter at 2021 in January

电力电子技术课程设计报告课题名称IGBT升降压斩波电路设计 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 指导教师职称 评分 完成日期:2015年1月13日 摘要 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的 DC-DC 变换器,诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 升降压斩波电路综合了升压电路和降压电路的优点,可以在一个电路中同时实现升压和降压,简化了电路结构。而全控型器件IGBT的使用为外部自动控制提供了巨大便利,因此其使用范围在直流斩波电路中很广泛,对其做研究有很好的使用意义。 本文首先比较了两种具有升降压功能的DC/DC变换电路,具体地分析了两种DC/DC变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计),详细地阐述了该DC/DC 变换器控制系统的原理和实现,通过MATLAB软件中的Simulink部分建模仿真,最后给出了测试结果。

关键词:直流斩波;升降压; IGBT;全控型

目录 1 设计任务要求设计任务 IGBT升降压斩波电路设计(纯电阻负载) 设计条件:(1)输入直流电压,Ud=50V; (2)输出功率:300W (3)开关频率5KHZ

(4)占空比10%-50% (5) 输出电压脉率:小于10% 设计要求 1,分析题目要求,提出2-3种实现方案,比较并确定主电路结构和控制结构方案; 2,设计主电路原理图,触发电路原理图,并设置必要的保护电路; 3,参数计算,选择主电路及保护电路元件参数 4,利用仿真软件MATLAB等进行电路优化; 5,最好可以建模并仿真完成相关的设计电路。 2方案选择 方案一 该DC/DC变换器为前后级串联结构,前级是由1T、3T、1D、2D、L、C、1R、2R构成降压变换电路,后级是由2T、2D、L、C构成升压变换电路,其中2D、L、C均出现在前、后级变电路中。采用PWM 方式控制两个主开关管3T、2T存在一定的困难,因为它们的控制端不共地。为了实现两路控制信号共地,也只能选用功率晶体管。为此增加辅助开关管1T,且3T由NPN型改为PNP型,显然1T、2T是共地的,1T、3T是同步开关的,这就实现了两路控制信号的共地。这样,原本通过控制3T、2T来控制电路的工作状态,现在是通过1T、2T来控制,1T称为降压斩波辅助开关,2T称为升压斩波主开关、3T称为降压斩波电路。其电路图如图所示: 图2-1原理图

升压降压电源电路工作原理

b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路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。 基本电路图见图一: 假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 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。

放电过程 如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。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。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.

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