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DCDC PWM控制电路的设计一、概述DCDC PWM控制电路是一种常用的电子控制系统，用于将直流电源转换为可变电压和可变频率的电源。
它在各种电子设备中广泛应用，如无线终端充电器、电动汽车、太阳能逆变器等。
在本文中，我们将讨论DCDC PWM控制电路的设计原理和方法。
二、DCDC PWM控制电路的工作原理DCDC PWM控制电路主要由三部分组成：输入滤波器、PWM控制器和输出滤波器。
其中输入滤波器用于滤除输入电源中的噪声和干扰，保证输入电源的稳定性；PWM控制器通过对开关管的控制，调节输入电源的电压和频率；输出滤波器用于滤除PWM控制器产生的高频噪声，保证输出电源的稳定性。
PWM控制器的工作原理是通过对开关管的控制，实现对输入电源的调节。
当需要提高输出电压时，PWM控制器会增大开关管的导通时间，从而增加输入电压；当需要降低输出电压时，PWM控制器会减小开关管的导通时间，从而减小输入电压。
通过不断调节开关管的导通时间，PWM控制器可以实现对输出电压的精确控制。
三、DCDC PWM控制电路的设计要点1. 选择合适的开关管在设计DCDC PWM控制电路时，选择合适的开关管是非常重要的。
开关管的导通电阻和关断电压会直接影响到电路的效率和稳定性。
一般来说，导通电阻越小、关断电压越小的开关管，电路的效率和稳定性就越好。
2. 选择合适的PWM控制器PWM控制器是DCDC PWM控制电路的核心部分，它的性能直接影响到整个电路的稳定性和可靠性。
在选择PWM控制器时，需要考虑输入电压范围、输出电压范围、最大负载功率等参数，并根据实际需求进行选择。
3. 合理设计输入滤波器和输出滤波器输入滤波器和输出滤波器在DCDC PWM控制电路中起着重要作用，它们可以有效地滤除电源中的噪声和干扰，保证电路的稳定性。
在设计输入滤波器和输出滤波器时，需要考虑到电路的工作频率、负载功率、输出波形的纹波等因素，并进行合理的设计。
4. 合理设计反馈回路反馈回路是DCDC PWM控制电路中的重要组成部分，它可以实现对输出电压的精确控制。
PWM降压型DC/DC开关调节器◆主要特征◆ 概述– 3.3V,5V两种固定输出电压型–内置固定频率为150kHz的振荡器–过热保护电路和限流保护电路–输入电压最高到36V–只需4个外围器件–可提供3A负载电流–待机电流85uA–高效率◆ 应用领域－ 简单的高效降压调节器–LCD电压调节器◆ 管脚设置5-Lead TO-263(S)AE1501系列是降压型开关稳压器，具有优良的电压调整率和负载调整率。
能够提供3A的负载电流。
有3.3V、5V两种固定输出电压型。
外围元件少，应用简单，内置频率补偿电路和固定频率振荡器。
开关频率为150KHz，可以使用小尺寸的滤波元件。
在额定输入电压和输出负载的条件下，输出电压容差为±5％，振荡频率的容差为±15％。
待机电流为85μA(典型值)，内置两级过流保护电路和过热保护电路。
◆功能框图◆ 最大绝对额定值◆ 电气特性除非特别说明，V IN=12V, I LOAD=500mA。
◆ 电气特性（续）==注1：最大绝对额定值给器件的正常工作范围做了限制，超过这些条件时器件有可能损坏。
注2：人体放电模式相当于一个100pF 的电容通过一个1.5KΩ的电阻向每个管脚放电。
注3：典型数据是指在工作在25℃下，代表最常见的情况。
注4：所有的范围保证在室温和极限温度下，所有室温下的范围都是经过100%测试得出的，所有的极限温度下的范围都可以通过使用相关的标准统计质量控制方法来加以保证。
注5：外部元件为续流二极管、储能电感、输入和输出端电容，会影响开关调节器的系统性能，AE1501用在如图1所示测试电路中时，其系统性能如电气特性中的系统参数所示。
注6：当第二级电流限制起作用时，开关频率会降低，降低值决定于过流程度。
注7：输出脚不连接二极管、电感和电容。
注8：把反馈端直接连接到0V 电压，强制输出开关管常开启。
注9：把连接在调整器输出脚的反馈端断开，V OUT =3.3V、5V 的AE1501反馈端连接12V 电压，强制输出开关管常关闭。
“DSP系统设计与创新实践”课程论文论文名称：基于TMS320F28027的DC-DC开关电源学生姓名:学号:专业: 电子科学与技术班级:2013年6月16日基于TMS320F28027的DC-DC开关电源摘要开关电源作为线性稳压电源的一种替代产物，在现代电子产品中已被广泛应用。
因此作为学习电子科学与技术专业的当代大学生，相当有必要对开关电源进行相应的研究。
本设计就是以TMS320F28027为核心控制芯片，采用脉宽调制(PWM)方式的降压型开关电源。
我们利用7805和AMS1117的线性降压稳压芯片对12V的电源适配器进行双级降压，形成TMS320F28027专用的3.3V稳定电源；并通过TMS320F28027对输出电压进行实时AD采样，然后和根据GPIO 3的状态来设定输出不同电压时计算的AD的标准值进行比较，以调节输出为50KHZ的ePWM 的占空比，并把该ePWM的矩形波信号经三级管9013初步放大之后，再经过三极管8050和8550构成的互补推挽放大器放大后来驱动功率场效应管（IRF4905）；从而利用BUCK型降压电路实现了稳定的5V或3.3V的电压输出。
之后，我们对制作完成的开关电源进行了ePWM放大波形，输出电压和输出纹波的测试，对遇到的问题进行反复分析，并解决了部分问题。
最后的通过实际测试，本设计基本上满足的当初的设计要求。
关键词：开关电源；TMS320F28027；互补推挽放大器；BUCK型降压器引言现在的开关电源具有转换效率高，体积小，工作频率高的特点，已经被广泛用于电子计算机、通信、航天、家电和国防等领域中。
国内开关电源技术的发展，基本上起源于20世纪70年代末和80年代初，经过20多年的不断发展，开关电源技术有了重大进步和突破。
新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET和IGBT可使小型开关电源的工作频率达到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);软开关技术使高频开关电源的实现有了可能，它不仅可以减少电源的体积和重量，而且提高了电源的效率（国产6kW通信开关电源采用软开关技术，效率可达93%）；控制技术的发展以及专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高；有源功率因数校正技术（APFC）的开发，提高了AC/DC开关电源的功率因数，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电源的整体效率。
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法AC/DCPWM方式反激式转换器是一种常见的开关电源电路，用以将交流电压转换为直流电压。
它的工作原理是通过控制开关管的导通与断开，来调整输出直流电压的大小与波形，从而实现电能的转换与稳定供电。
AC/DC PWM方式反激式转换器的设计需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压、输出电流、效率、稳定性等。
下面将详细介绍一种基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器的设计方法。
1.确定输入与输出参数：首先需要确定输入电压范围，例如100V-240V；输出电压与电流需求，例如12V输出电压，1A输出电流。
2.确定开关频率与变压器参数：开关频率的选择需要考虑电路的效率与滤波器的设计，通常选择50kHz-1MHz之间。
根据输出功率与输入电压，可以计算得到所需的变压器变比（duty cycle = 输出电压 / 输入电压）。
3.设计基本电路拓扑：基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器包括一个开关管、一个变压器、一个滤波器与一个稳压电路。
开关管可以选择MOSFET或IGBT，滤波器常使用电容与电感。
稳压电路的设计可选择反馈控制方法，如基于反馈控制的PID控制电路。
4.控制电路设计：控制电路包括反馈电路与PWM控制电路。
反馈电路可以测量输出电压，与给定的参考电压进行比较，通过反馈控制电路来调整开关管的导通与断开时间，从而保持输出电压稳定。
PWM控制电路负责产生一定的开关信号频率与占空比。
5.稳定性与保护措施：为了保证电路的稳定性与安全性，设计中需考虑电路的过电流保护、过温保护、过压保护等。
过电流保护可通过电流传感器实现，过温保护可通过温度传感器实现，过压保护可通过过压保护电路实现。
6.PCB设计与元件选择：在进行PCB布局设计时，需要合理布局各个功能模块以及相应的管脚连接。
同时，元件的选择需要考虑其性能、可靠性与成本等因素。
7.仿真与调试：在设计完成后，可以使用仿真软件进行电路性能分析，如输出波形、效率、功耗等。
AC/DC 电源的设计原理
1、输入整流滤波单元
本设计电源的输入电压是50Hz 交流电压85～265Vac，需要整流成直流再参与变换。
最简单的方法是整流桥整流，50Hz 交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压，再通过输入滤波电容得到直流高压。
1)整流桥的选择
整流桥的主要参数有反向峰值电压VRR(V)，正向压降VF(V)，平均整流电流IF(A)，正向峰值浪涌电流IFSM(A)，最大反向漏电流IRM(μA)。
整流桥的反向击穿电压VRM 应满足下式要求：
VRM>1.25*1.4Vinmax 即1.25*1.4*265=450 V
应选耐压600V 的整流桥
整流桥额定的有效值电流为IF，应当使IF≥3IRMS。
计算IRMS 的公式如下：
IRMS= Is= P/η/Vs=2.5/0.75/110=30.3 mA。
开关类AC-DC电压变换PWM芯片的设计开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计随着电子技术的不断发展，交流（AC）和直流（DC）电压变换的需求日益增加。
为了满足这一需求，开关类AC/DC电压变换PWM（Pulse Width Modulation）芯片应运而生。
本文将对开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计进行介绍。
首先，我们需要了解开关类AC/DC电压变换PWM芯片的基本原理。
该芯片通过使用开关管和电感器来实现电压的变换。
在交流电输入端，通过整流电路将交流电转换为直流电。
接下来，通过PWM技术控制开关管的导通和截止，使得直流电通过电感器时产生脉冲波形，进而实现直流电压的升降变换。
最后，通过滤波电路将脉冲波形转换为稳定的直流电。
在设计开关类AC/DC电压变换PWM芯片时，需要考虑以下几个关键因素。
首先是开关管的选择。
开关管应具有低导通电阻和高截止电压，以确保高效率的能量转换。
同时，开关管应具有较高的开关频率，以减小电感器尺寸和减少滤波器的成本。
其次是PWM控制电路的设计。
PWM控制电路应能够根据输入电压的变化快速调整开关管的导通和截止时间，以保持稳定的输出电压和电流。
此外，PWM控制电路还应具备过压、过流和过温等保护功能，以确保芯片的安全运行。
第三是电感器和滤波器的设计。
电感器的尺寸和电流能力应根据设计要求进行选择，以充分利用功率转换效率。
滤波器应具备良好的频率特性，以滤除脉冲波形中的高频噪声，确保输出电压的稳定性和纹波度。
最后是芯片的布局和散热设计。
芯片的布局应合理，保证各个功能模块之间的电磁兼容性和信号完整性。
散热设计应充分考虑芯片工作时产生的热量，采取有效的散热措施，以确保芯片的可靠性和寿命。
综上所述，开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计涉及多个方面的技术要求。
通过合理选择开关管、设计PWM控制电路、电感器和滤波器，以及优化布局和散热设计，可以实现高效率、稳定性和可靠性的电压变换功能。
降压型PWM AC－DC开关电源设计
设计一款降压型PWM AC－DC开头电源，设计参数如下：
输入参数：
1.电压：三相交流220V
2.电压变动范围：±10％
3.频率：50Hz±5Hz
输出参数：
1.输出直流电压：24V
2.输出功率：200W
基本设计要求：
1、设计主电路;
2、设计控制电路和保护电路；
3、计算主电路电力电子器件参数；
4、绘制主电路、控制电路和保护电路图;
5、绘制完整的电路图
电路总体设计方案及相关原理
如图所示：220V交流经过整流及滤波之后得到直流电压，送入DC－DC进行降压斩波，由PWM控制斩波电路IGBT的通断，调节直流电压占空比，再经过LC滤波之后就能得到所需要的24V直流电。
为达到稳压输出目的，对输出直流进行采样，经比较放大后再去调节PWM控制脉冲的宽度，形成一个闭环控制。
主电路设计及参数计算
主电路设计
如图所示：主电路的工作是实现对交流的整流以及对整流之后直流的降压及滤波三项工作。
整流电路工作波形如下图：
将整输出的直流送入降压斩波电路，通过PWM输出来调节直流电压输出使其达到要求输出的直流电压值。
其设计图如下：
降压斩波电路图
RCD保护电路用来缓冲IGBT在高频工作关断时因正向电流迅速降低时由线路电感在器件两端产生的过电压。
斩波电路工作时的波形
主电路参数计算
因为输入交流的频率为50Hz ，则输入脉冲周期为：
s f T in in μ2050
11=== 经整流后的半波电压周期为s T T in μ102/==
设计输出要求为直流24V ，功率约为200W ，则其电流为8A 。
占空比通常取0.4～0.45，该电路取0.42，考虑到IGBT 和二极管的导通压降取0.8V ，电感压降取0.2V 。
可以进行下列计算：
V U U s
t T t s
s T t O in on off on 52.5942
.025)2.08.0(8.52.4102.442.010==++==-=-==⨯==αμμμα
设计输出功率约为200W ，则：
Ω======
88.233.82433.824200222O O O O O I U R A U P I
又因为12O in U U =，确定电阻R1＝100Ω，一次与二次侧线圈匝数比N1/N2＝2，可以确定整流滤波电路中的回路电流及分压电阻R0为：
Ω=--=-⨯--==Ω
==8.815952
.08.152.591102.08.02215952.010052.5912121O in in O in O I V V U U R A V R U I 整流电路中的四个二极管VD1、VD2、VD3、VD4，他们承受的反向最大峰值电压为输入电压Uin 最大值的一半，约为77.8V ；流过的最大平均电流约为0。
5952A ，因此可以选择正向平均电流大于0。
62A ，反向重复峰值电压Urrm 大于156V 的电力二极管来构成整流桥。
对于斩波电路中的电力二极管VD ，其承受的最大反向重复峰值电压约为84.2V ，最大正向平均电流约为8.33A ，因此可以选择正向平均电流大于8.5A ，反向重复峰值电压Urrm 大于169V 的电力二极管作为续流二极管。
斩波电路中的IGBT ，集射极承受的最大电压ce U 约为84.2V ，流过的最大电流约为
8.33A ，则最大耗散功率约为701.2W 。
因此可选择最大集射极间电压大于85V ，最大集电极电流大于8.5A ，最大集电极功耗大于723W 的IGBT 管。
综上计算的参数，主电路器件选择如下：
1、电力二极管和IGBT 管选择导通压降和电感压降分别为0.8V 和0.2V 。
2、整流滤部分电路：
一次和二次侧线圈匝数比N1/N2=2
输入电压：AC220V
输出电压：DC59.52V
回路电流均值：0.5952A
电阻O R 81.8Ω：
电阻1R 100Ω：
电力二极管VD1、VD2、VD3、VD4：正向平均电流≥0.62A ，反向重复峰值电压rrm U 156V ≥
3、降压斩波电路：
输入电压：DC59.52V
输出电压：DC24V
回路电流均值（输出电流）：8.33A
输出功率：200W
电阻2R 2.88Ω：
占空比0.42α：
电力二极管：正向平均电流≥8.5A ，反向重复峰值电压rrm U 169V ≥
IGBT ：最大集射极间电压大于ces U 85V ≥，最大集电极电流大于c I 8.5A ≥，最大集电极功耗大于cm P 723W ≥
控制电路、驱动电路及保护电路设计
控制电路及驱动电路设计
本设计开关电源的控制及驱动电路的核心为三菱公司的M579系列驱动器。
其电路图如下：
该集成驱动器内部包含检测电路、定时及复位电路和电气隔离环节，可在发生过电流时快速响应但慢速关断IGBT 。
输出的正驱动电压为15V ，负载驱动电路为-10V 。
保护电路设计
本设计主要需要对IGBT 在导通时采取di/dt 保护和在关断时采取过电压保护，可选择复合缓冲电路作为IGBT 的保护电路，其电路图如下：。
