基于轻载工作的非同步降压稳压器设计

非隔离降压型电源设计方案以下是一个基于开关电源控制芯片设计的非隔离降压型电源方案。

这个方案具有高效率、低噪声和稳定的输出特性。

1.设计需求分析：确定输入电压范围、输出电压和输出电流等设计需求。

根据需求，选择合适的控制芯片，如常见的基于PWM技术的降压型稳压芯片。

2.输入滤波：使用电容器和电感器组成的滤波网络进行输入滤波，以降低输入电压的纹波和干扰。

3.整流和滤波：将滤波后的输入电压经过整流桥整流为直流电压，然后再次使用电容器进行滤波以减小纹波。

4.控制芯片配置：根据设计需求，按照控制芯片的设计手册配置芯片的引脚连接和工作参数。

配置包括设置反馈电压的参考电平、开关频率和占空比等参数。

5.反馈控制回路：通过电压反馈和当前输出电流反馈回路对输出电压和输出电流进行闭环控制，保证输出电压和电流的稳定性和准确性。

6.开关电源控制：通过控制芯片内部的MOSFET开关，实现对开关频率和占空比的控制，从而调节输出电压。

7.输出滤波：使用电感器和电容器组成的LC滤波器对输出电压进行进一步滤波，以降低纹波和噪声。

8.输出保护：添加过流保护、过压保护和短路保护等保护电路，以确保系统的安全可靠运行。

9.反馈电路调试：根据实际需求，通过调整反馈电路中的元件值和控制芯片工作参数，使输出电压和电流满足设计要求。

10.整体系统测试：将搭建的电源系统连接负载，进行整体测试，检查输出电压、电流和效率等性能指标。

11.优化和改进：根据测试结果，对系统进行优化和改进，提高效率、降低纹波和提高稳定性。

通过上述设计方案，可以搭建一个高效、稳定和可靠的非隔离降压型电源，满足实际应用需求。

设计中需要注意选择合适的元器件，合理布局和连接，以提高系统的功率密度和可靠性。

同时，还需要进行严格的测试和验证，确保电源的性能和可靠性达到设计要求。

课程设计报告题目电子技术课程设计目录一、封面--------------------------------------------------------------- 1二、小功率降压（12VDC）稳压器---------------------- 3课程设计（报告）任务书（一）1．系统设计2．电路调试、结果分析三、电视机节电遥控插座-------------------------------------- 7课程设计（报告）任务书（一）1．系统设计2．电路调试、结果分析四、结束语----------------------------------------------------------- 111．课程设计的特点2．评估结果3．提出改善建议4．参考文献五、附录-------------------------------------------------------------- 121．元器件清单2．实物图、原理图六、心得体会------------------------------------------------------- 17课程设计（报告）任务书（一）（理工科类）Ⅰ、课程设计（报告）题目：小功率降压（12VDC）稳压器Ⅱ、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目的1、通过电子技术基础（模电、数电）课程的学校，在掌握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。

2、通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。

3、通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。

4、通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。

5、规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。

第一章系统设计一、课程设计系统设计1、设计目标日常生活中，用电器一般有电压的限制，在一些特殊场合也需要12V以下的电压，比如大电流且电压波动较大的场合或者负载变化且需要稳压的场合，为了满足这个需求，我们需要一个小功率降压稳压器，用最简单的方法来达到电压范围要求，同时通过设计深入了解和体会稳压的工作原理，2、设计方案小功率降压（12VDC）稳压器应满足这样的要求：当输入电压小于12VDC时，处于直通状态，输入电压与输出电压相同，当输入电压大于12V时（输入电压范围是6-20VDC），输出电压应不大于12VDC。

DC-DC 的PCB Layout 之降压非同步续流二极管本文主要介绍降压型开关DC-DC 中非同步续流二极管的PCB Layout 问题 首先了解概念：开关型DC-DC 有同步型（Synchronous ）和非同步型（Non-synchronous ）两种，下图以Buck 型电路为例图1.1 非同步型Buck 图1.2 同步型Buck非同步型：1，效率偏低 同步型：1，更高效 2，成本较低，IC 外部使用续流二极管 2，成本更高，内部集成MOS 管 3，比较适宜较高的输出电压 3，MOS 管具有更低的导通压降 对于Non-Synchronous 型的降压DC-DC ，我们的续流二极管Layout 时怎么布局？ 1，负端靠近SW 脚放置 √ 2，正端靠近输出电容放置 ？ 续流二极管是在开关管关断后，对电感形成回路，为什么对续流二极管靠近输出电容放置存在疑问？那么正确的放置是怎样？ 后面做详细分析，首先给出答案：续流二极管正端接靠近输入电容的地 理由：从交流路径分析，续流二极管正端接靠近输入电容的地，为最小辐射路径面积，有助于EMI 指标和性能。

分析如下：图2a图2b图2c图2a粗线标出了开关管打开时的高频电流路径，当开关管关闭后，形成图2b的交流回路，如此循环的在这两个回路切换。

那么就有了图2c，它是开关动作中电流会出现有到无，无到有的突变段。

电流突变会在线路的寄生电感上形成电压尖峰，大小也与寄生电感的值相关（Vl=L*di/dt）。

突变段受到电流基波的丰富谐波的上升或下降边影响，通常可以描述为突变段有“交流电流”流过，基本的开关PWM频率构成“交流”突变段中电流波形总谐波的一部分。

一般1盎司铜箔，2英寸长50mil宽走线的寄生电感值约50nH，如果走线有打过孔跨层，寄生电感值会再明显增加；开关管的开通关闭时间在十几到几十ns，比如EUP3490的开关管开通时间典型值为25ns，这样条件瞬态电流为2A来计算，产生的感应电压V=L*di/dt=50*2/25=4V。

课程设计报告题目电子技术课程设计目录一、封面--------------------------------------------------------------- 1二、小功率降压（12VDC）稳压器---------------------- 3课程设计（报告）任务书（一）1．系统设计2．电路调试、结果分析三、电视机节电遥控插座-------------------------------------- 7课程设计（报告）任务书（一）1．系统设计2．电路调试、结果分析四、结束语----------------------------------------------------------- 111．课程设计的特点2．评估结果3．提出改善建议4．参考文献五、附录-------------------------------------------------------------- 121．元器件清单2．实物图、原理图六、心得体会------------------------------------------------------- 17课程设计（报告）任务书（一）（理工科类）Ⅰ、课程设计（报告）题目：小功率降压（12VDC）稳压器Ⅱ、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目的1、通过电子技术基础（模电、数电）课程的学校，在掌握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。

2、通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。

3、通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。

4、通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。

5、规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。

第一章系统设计一、课程设计系统设计1、设计目标日常生活中，用电器一般有电压的限制，在一些特殊场合也需要12V以下的电压，比如大电流且电压波动较大的场合或者负载变化且需要稳压的场合，为了满足这个需求，我们需要一个小功率降压稳压器，用最简单的方法来达到电压范围要求，同时通过设计深入了解和体会稳压的工作原理，2、设计方案小功率降压（12VDC）稳压器应满足这样的要求：当输入电压小于12VDC时，处于直通状态，输入电压与输出电压相同，当输入电压大于12V时（输入电压范围是6-20VDC），输出电压应不大于12VDC。

BUCK变换器轻载时三种工作模式原理及应用Adlsong道BUCK 变换器轻载时三种工作模式原理及应用 Adlsong摘要:降压型 Buck 变换器在轻载有三种工作模式:突发模式、跳脉摘要:冲模式和强迫连续模式。

文中详细的阐述了这三种模式的工作原理，同时介绍了这三种模式的优点及缺点。

通过滞洄比较器监控输出电压的突发模式开关管工作的时间短，效率高，纹波最大。

强迫连续模式电感的电流双向流动，效率最低，纹波最小。

跳脉冲模式工作 DCM模式并跳去一些脉冲，效率和纹波介于上述两种模式之间。

同时本文给出 3.3V 到2.5V 的Buck 变换器电感输入电容和输出电容的计算和选取方法。

关键词:突发模式跳脉冲模式强迫连续模式轻载关键词:Abstract: Buck conveter has three modes at lightoutput load: burst modepulse skip mode and force continuous mode. The principles of threemodes are discussed in detail in this paper. The advantages anddisadvantages of three modes are presented and also compared at thesame time. The longest off time duration highest efficiency and highestouput ripple voltage are featured for burst modedetecting output votagevia hysteresis comparator. The least efficiency and least ouputripplevoltage is featured for force continuous mode with positive and negativecurrent through the inductor. The efficiency and ouput ripple voltage ofpulse skip mode with skipping some swithching pulse is between that oftwo modes above. The methods to calculate the inductance inputcapitance and output capitance for the Buck converter from 3.3V to 2.5Vare given in the end.Key Words: Burst Mode Pulse Skip Mode Force Continuous ModeLight Output Load目前高频高效的 Buck 变换器的应用越来越广泛。

小功率降压稳压器电路设计说到小功率降压稳压器，估计大部分人听了会一头雾水。

没关系，别急，今天就来聊聊这个东西。

说白了，就是一种能把电压“降下来”并“稳定”住的电路。

嗯，简单来说，就是把高压电源变成低压，保证电器能够安稳工作。

想象一下，你有一个电器，只能在5V的电压下正常工作，结果你给它接了一个12V的电源。

那小家伙直接“炸了”，是不是？可如果你有个小功率的降压稳压器，问题就解决了。

它把12V电源变成5V，而且还稳定，哪怕电压波动，也不会影响电器的使用。

这就是它的强大之处。

你可能会问了，电压降下来很简单，为什么还要弄个“稳压”呢？嘿，这个问题问得好！稳压，顾名思义，就是保持电压稳定。

电压一不稳，电器工作起来就像“喝了几杯小酒”，发晕不靠谱。

特别是那些精密的设备，比如手机、电脑这些，它们可不喜欢电压忽高忽低。

如果电压一会儿高，一会儿低，电器就会被搞坏。

所以，稳压器的作用就是保持电压平稳，避免电器“着急”乱跳。

想想看，你的手机电池就靠这种稳压器维持稳定的电压才能充电。

没有它，电池就会过充、过放，最后只能“罢工”。

这种稳压器就像是电器的“守护神”，无时无刻不在保护它们的安全。

你看看那根电源线，看似普通，但它背后可是承载着不小的任务。

特别是现在的科技产品，小到LED灯泡、大到电动工具，几乎都离不开降压稳压器。

降压稳压器到底是怎么工作的呢？它的基本原理其实就是一个简单的“电流转换”过程。

咱们用一个简单的例子来说：你家里有一个家电，它需要5V的电压，但电源提供的是12V。

降压稳压器就像一个“小管家”，它会把12V的电压“裁剪”成5V，就像一个设计师给你量身定制了一套衣服，刚好合身，既不多也不缺。

这个过程的核心在于开关调节电流，它通过调节开关的频率，控制电流的流入，从而达到减少电压的效果。

不过，你要注意了，降压稳压器可不是“万能钥匙”。

它有它的工作范围，超出了这个范围，它可就不灵了。

比如说，假如你给它过大的电压输入，它就会像我们人类在极限运动时一样，一不小心就会出问题，可能就“挂”了。

基于LM5117降压型稳压电源系统的设计方案作者：李丹凤方倪毕腾尹李梦飞汪家璇胡安正来源：《科学与财富》2017年第15期（湖北文理学院物理与电子工程学院湖北襄阳 441053）摘要：本系统主要以降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，构成同步整流电路，设计系统为降压型直流开关稳压电源。

测控模块采用继电器过流保护，监控输出电流实现过流保护。

系统可以实现：额定输入电压16V下，输出电压偏差|△UO|≤100mV，最大输出电流可达到3A；输出噪声纹波电压峰峰值UOPP≤50mV；IO从满载变到IO max轻载0.2IO max时，负载调整率为 0.04 %；UIN变化到17.6V和13.6V，电压调整率 0.06 %；效率μ可达到92.18%；具有过流保护功能，电源具有负载识别功能。

系统满足了各要求。

关键词：降压芯片LM5117；CSD18532KCS；同步整流；过流保护；负载识别1、系统方案论证与选择1.1抑制纹波电压采用电容及电感滤波电路，来降低纹波噪声。

通常情况下大电容用于滤除低频纹波，而小电容则对中高频滤波效果较好，在此系统中频率为100KHz以上的开关电源使用小电容。

此外，LM5117芯片的HO和LO在对两个MOS管进行导通时，可能会出现上升沿和下降沿没有及时的拉高和拉低，易产生电路波动。

为解决这种可能现象，采用在LM5117芯片后加30Ω的电阻，且与电阻并联有一个快速恢复二极管FR107。

这样可以让PWM快速上拉和下降，MOS管的通断就可以及时反应，电路的波动也会大大减小，从而为更好地减小了电路中的纹波提供了保障。

1.2电流采样的选择采用康铜丝采样放大电路，将康铜丝串入输出回路，输出电流将在康铜丝上形成电压降，然后做差分放大处理。

且康铜丝电阻具有较低的电阻温度系数，较宽的使用温度范围（480℃以下），能够提高采集电压的稳定性。

1.3过流保护方案采用继电器过流保护电路，接通电源后，继电器内会产生电磁效应，电磁力就会吸引衔铁，让它接触到铁芯，带动衔铁的常闭触电与常开触点吸合，在电流切断后，电磁的吸力也就没有了，衔铁就又返回到原来的位置，将电路切断。