DCDC开关电源管理芯片得设计

DC-DC开关电源管理芯片得设计引言电源就是一切电子设备得心脏部分，其质量得好坏直接影响电子设备得可靠性。

而开关电源更为如此，越来越受到人们得重视。

目前得计算机设备与各种高效便携式电子产品发展趋于小型化，其功耗都比较大，要求与之配套得电池供电系统体积更小、重量更轻、效率更高,必须采用高效率得DC/ DC开关稳压电源。

目前电力电子与电路得发展主要方向就是模块化、集成化。

具有各种控制功能得专用芯片，近几年发展很迅速集成化、模块化使电源产品体积小、可靠性高, 给应用带来极大方便。

从另一方面说在开关电源DC-DC变换器中，由于输入电压或输出端负载可能出现波动,应保持平均直流输出电压应能够控制在所要求得幅值偏差范围内，需要复杂得控制技术,于就是各种PWM空制结构得研究就成为研究得热点。

在这样得前提下,设计开发开关电源DC-DC控制芯片,无论就是从经济,还就是科学研究上都就是就是很有价值得。

1、开关电源控制电路原理分析DC- DC变换器就就是利用一个或多个开关器件得切换,把某一等级直流输入电压变换成另一等级直流输出电压。

在给定直流输入电压下，通过调节电路开关器件得导通时间来控制平均输出电压控制方法之一就就是采用某一固定频率进行开关切换，并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压，这种方法也称为脉宽调制］PWM法。

PWI从控制方式上可以分为两类,即电压型控制(voltage mode control) 与电流型控制(current mode control) 。

电压型控制方式得基本原理就就是通过误差放大器输出信号与一固定得锯齿波进行比较，产生控制用得PWMI号。

从控制理论得角度来讲，电压型控制方式就是一种单环控制系统。

电压控制型变换器就是一个二阶系统，它有两个状态变量：输出滤波电容得电压与输出滤波电感得电流。

二阶系统就是一个有条件稳定系统，只有对控制电路进行精心得设计与计算后,在满足一定得条件下，闭环系统方能稳定得工作。

dcdc开关电源设计原理和制作一、开关电源的基本原理开关电源是一种通过控制开关晶体管开通和关断时间比率，维持稳定输出电压的电源。

它主要由输入电路、输出电路、开关晶体管、振荡电路、稳压控制电路等组成。

开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，广泛应用于电子设备、电力电子等领域。

二、开关电源的组成开关电源主要由以下几个部分组成：1.输入电路：接收交流电源输入，进行滤波、整流等处理，将交流电转化为直流电。

2.输出电路：将开关晶体管输出的脉动直流电进行滤波、稳压等处理，输出稳定的直流电。

3.开关晶体管：控制电源的开通和关断，决定输出电压的大小。

4.振荡电路：产生一定频率的脉冲信号，控制开关晶体管的开通和关断时间比率。

5.稳压控制电路：根据输出电压的变化，控制开关晶体管的导通时间，维持输出电压的稳定。

三、开关电源的设计设计开关电源需要考虑以下因素：1.输入电压范围：根据设备需要确定输入电压范围。

2.输出电压和电流：根据设备需要确定输出电压和电流。

3.转换效率：选择合适的开关晶体管和电路设计，提高转换效率。

4.稳定性：选择合适的稳压控制电路和反馈元件，保证输出电压的稳定性。

5.散热设计：选择合适的散热器和设计合适的散热结构，保证开关电源的正常工作。

四、开关电源的制作制作开关电源需要按照以下步骤进行：1.设计电路板：根据设计好的电路图，制作适合的电路板。

2.选择合适的电子元件：根据设计需要选择合适的电子元件，如开关晶体管、电容、电感等。

3.组装电路：将选择的电子元件按照电路图组装在一起。

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM（脉宽调制）技术实现降压功率转换。

其基本原理是通过开关管（MOSFET）的开关控制，使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲，然后经过二极管和电容进行滤波，从而得到较低的输出电压。

1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中，需要考虑以下关键元件：（1）开关管（MOSFET）：选择合适的MOSFET型号，使其能够承受输入电压和输出电流，并具有低导通压降和低开关损耗。

（2）电感：选择合适的电感器件，使其具有足够的电感值，以满足电路的输出电流要求，同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。

（3）二极管：选用具有较高效率和低电压降的二极管，以减小功率损耗。

（4）滤波电容：选择适当的电容容值和工作电压，以保证输出电压的稳定性和滤波效果。

3.控制电路设计（1）比较器：用于比较输出电压反馈和参考电压，生成PWM信号。

（2）误差放大器：通过调节反馈电压和参考电压之间的差值，实现输出电压的稳定控制。

（3）反馈电路：将输出电压反馈给误差放大器，使其可以实时调节PWM信号。

4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作，需要添加过压保护和过流保护电路。

过压保护电路通常通过监测输出电压，当输出电压超过设定阈值时，立即切断开关管的导通。

过流保护电路通过监测输出电流，当输出电流超过设定阈值时，同样会切断开关管的导通。

5.PCB布局与散热设计在设计过程中，需要合理布局电路元件，以减小元件之间的相互干扰，并降低热量产生。

合理进行散热设计，确保开关管和散热器的有效散热，以保证开关电源的稳定工作。

三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后，需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。

主要包括以下测试：（1）输入电压测试：测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。

（2）输出电压稳定性测试：测试开关电源在稳定工作状态下，输出电压随负载变化的情况。

摘要电力电子技术的发展使得开关电源的应用领域越来越广。

相比于传统的线性电源，开关电源有着体积小、功耗低、成本少、可靠性高等诸多的优势，因此在各类电子设备中得到了普遍的应用。

作为在我国能源结构中一直占据最重要位置的煤矿产业，其井下电源也由最初的线性电源逐渐被开关电源所取代。

而白光LED技术的发展也使得井下灯具中LED的使用率越来越高。

本文介绍比较了常见的开关电源的拓扑结构特点和控制反馈方式，结合LED 电气特性以及驱动方法，选用反激式电路，设计了一款基于高性能电流型PWM 控制器UC3842的单端反激式开关电源。

该电源以恒压型输出的方式驱动大功率白光LED完成井下的照明工作。

本设计将总体电路进行了模块化设计。

包含了前级EMI电路、整流电路、输入过压保护电路、钳位电路、UC3842芯片外围电路、反激变换器电路、反馈回路等等。

通过对各个模块电路的理论分析，确定了各组成模块中各个器件的器件型号以及参数数据。

最后通过saber仿真软件进行了仿真，得到了电路的工作性能参数。

关键字：开关电源，白光LED，反激式电路，UC3842，saberABSTRACTWith the development of power electronic technology switching power supply applications more pare with traditional linear power supply,switching power supply has a small size,low power consumption,low cost,high reliability advantage,that has been widely used in various types of electronic equipment.As China's energy structure occupies the most important position in the coal mining industry,the underground power from the initial linear power supply was gradually replaced by a switching power supply.The development of white LED technology also makes underground lamps LED usage is increasing.This article describes the comparison of the common characteristics of the switching power supply topology and control feedback manner,combined with LED electrical characteristics and driving methods,selection of Flyback circuits,based on high-performance current-designed UC3842PWM controller of single-end Flyback switching power supply.The power supply with constant voltage output to drive high power white LED complete lighting of the underground work.The overall circuit design modular analysis.It includes pre-EMI circuit,a rectifying circuit,input overvoltage protection circuit,a clamp circuit,UC3842chip peripheral circuits, flyback circuit,the feedback loop,and so on.Theoretical analysis of circuit through the various modules,each composition is determined the device type of the device and the parameters in the module data.Finally,Saber simulation software simulation, circuit performance parameters are received.KEY WORDS:switching power,white light LED,Flyback supply,UC3842,Saber目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1本设计研究背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本设计主要工作内容 (3)1.4论文组织结构 (3)第2章开关电源原理与LED特性 (4)2.1开关电源基本结构 (4)2.2开关电源拓扑结构 (5)2.2.1降压型（buck）开关电源 (5)2.2.2升压型（Boost）开关电源 (6)2.2.3升降压型（buck-boost）开关电源 (7)2.2.4正激式（Forward）开关电源 (7)2.2.5反激式（Flyback）开关电源 (9)2.3开关电源控制模式 (10)2.3.1电压型PWM (10)2.3.2电流型PWM (12)2.4LED特性 (13)2.4.1LED电气特性 (13)2.4.2LED驱动电路 (14)第3章开关电源电路模块设计 (15)3.1EMI滤波电路设计 (16)3.1.1EMI滤波基本原理 (16)3.1.2EMI电路参数计算 (18)3.2整流滤波电路设计 (19)3.2.1整流电路设计 (19)3.2.2滤波电容的计算 (20)3.3RCD缓冲电路设计 (20)3.4UC3842控制电路设计 (21)3.4.1UC3842芯片介绍 (21)3.4.2UC3842控制电路设计 (22)3.5输入过压保护电路设计 (24)3.6输出滤波电路设计 (26)3.7输出电压电流反馈电路设计 (27)3.7.1反馈电路原理介绍 (28)3.7.2反馈电路相关参数设计 (29)第4章功率变换电路设计 (30)4.1功率开关管的选择 (30)4.2高频变压器设计 (30)4.2.1磁芯的选择 (31)4.2.2最大占空比MAX D 的确定 (32)4.3.3初次级匝数比S P N /N 及匝数的确定 (32)4.3.4初次级侧绕组电感电流参数的确定 (32)4.3.5初次级绕组线径的选择 (33)4.3.6初级侧电感值的确定 (34)第5章仿真电路分析与设计总结 (35)5.1仿真电路设计 (35)5.2仿真结果分析 (35)5.3本次设计总结 (37)附录 (38)附录1：矿用低功耗DC/DC 开关电源电路图 (38)第1章绪论1.1本设计研究背景电源部分是电子设备的“心脏”，其性能的优良关系到电子设备能否正常工作[1]。

一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片设计的开题报告题目：一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片设计教授：XXX学生：XXX一、研究背景和意义近年来，随着电子设备市场的不断扩大和互联网的普及，功耗及能源管理成为了电子产品设计需要重点考虑的问题。

低功耗的AC/DC电源管理芯片的研究和应用对提高设备能耗效率和节约能源有着重要意义。

传统的AC/DC电源是通过同步整流的方式来实现电源的转换，但是这种方式在轻负载情况下能耗占比很高，低负载时穿越零点，频繁开关会产生EMI干扰。

因此，研究开发一种低功耗的PFM控制的AC/DC电源管理芯片成为了目前的研究热点。

二、研究内容和方法本文旨在通过设计一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片来满足低功耗、高效率的需要。

具体的研究内容和方法如下：1. 分析功耗问题。

通过对AC/DC电源的传统方式进行分析，找出存在的问题。

2. PFM控制原理。

PFM控制的原理比较简单，可在提高效率的同时降低功耗。

3. 电路设计。

由于PFM控制使用的是小信号开关电路，因此电路设计的关键在于减小负载时功耗的影响，同时满足工作电压和电流的要求。

4. 芯片制作。

将电路设计转化为芯片电路，并进行芯片制作。

同时还需要在芯片制作的过程中进行测试以获得芯片性能数据。

三、研究预期成果本研究的预期成果包括：1. 设计出一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片。

2. 分析研究得出它的性能，如输出电压、电流等。

3. 相比传统的AC/DC电源，得出它的功耗降幅度。

四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段：1. 阶段一（1～2周）：了解AC/DC电源传统方式，确定研究需求和目标。

2. 阶段二（3～5周）：学习PFM控制原理和电路设计，制定电路设计方案和仿真验证。

3. 阶段三（6～7周）：制作芯片样品，并进行调试和测试。

4. 阶段四（8～9周）：对芯片样品的测试结果进行数据分析，得出结论。

5. 阶段五（10～11周）：研究论文撰写。

电源设计之DC／DC 工作原理及芯片详解-设计应用DC/DC电源指直流转换为直流的电源，从这个定义上看，LDO(低压差线性稳压器)芯片也应该属于DC/DC电源，但一般只将直流变换到直流，且这种转换是通过开关方式实现的电源称为DC/DC电源。

一、工作原理要理解DC/DC的工作原理，首先得了解一个定律和开关电源的三种基本拓扑(不要以为开关电源的基本拓扑很难，你继续往下看)。

1、电感电压伏秒平衡定律一个功率变换器，当输入、负载和控制均为固定值时的工作状态，在开关电源中，被称为稳态。

稳态下，功率变换器中的电感满足电感电压伏秒平衡定律：对于已工作在稳态的DC/DC功率变换器，有源开关导通时加在滤波电感上的正向伏秒一定等于有源开关截止时加在该电感上的反向伏秒。

是不是觉得有点难理解，接着往下看其公式推导过程。

伏秒平衡方程推算过程：电感的基本方程为：V(t)=L*dI(t)/dt,即电感两端的电压等于电感感值乘以通过电感的电流随时间的变化率。

根据上述方程，可得dI(t)=1/L∫V(t)dt,对于稳态的一个功率变换器，其应保证在一个周期内电感中的能量充放相等，反映在V-t图中即表示在一个周期内其面积之和为0，所以得出电感电压伏秒平衡定律。

此处可参考：DC/DC电源详解第8页(如果此处还无法理解，可先阅读下面开关电源三种基本拓扑的工作原理)。

扩展资料：1、当一个电感突然加上一个电压时，其中的电流逐渐增加，并且电感量越大，其电流增加越慢；2、当一个电感上的电流突然中断，会在电感两端产生一个瞬间高压，并且电感量越大该电压越高；3、电容的基本方程为：I(t)=dV(t)/(C*dt)，当一电流流经电容时，电容两端电压逐渐增加，并且电容量越大电压增加越慢；2、开关电源三种基本拓扑2.1、BUCK降压型图1 BUCK型基本拓扑简化工作原理图图2 电感V-t特性图BUCK降压型基本拓扑原理如图1所示，其电感L1的V-t特性图如图2。

... 基于SG3525的DC/DC开关电源设计The Design of DC/DC Switching PowerSupply Based on SG3525... 毕业设计任务书题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、设计内容设计一个基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源，给出系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算。

二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。

2. 设计开关电源主电路。

3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。

4. 主要元器件的选择。

5. 利用saber进行系统仿真。

三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。

电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。

四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。

第3周：设计开关电源主电路。

第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。

第7周：中期检查。

第8—11周：利用saber进行系统仿真。

第12—13周：论文审核定稿。

第14—15周：答辩。

...毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。

开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。

从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。

功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。

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二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。

2. 设计开关电源主电路。

3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。

4. 主要元器件的选择。

5. 利用saber进行系统仿真。

三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。

电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。

四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。

第3周：设计开关电源主电路。

第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。

第7周：中期检查。

第8—11周：利用saber进行系统仿真。

第12—13周：论文审核定稿。

第14—15周：答辩。

...毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。

开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。

从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。

功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。

DC—DC开关电源管理芯片的设计作者：保欢来源：《科技与创新》2016年第07期文章编号：2095-6835（2016）07-0083-01摘要：为了使开关电源进一步满足电子产品小型化、轻量化和高功率发展的要求，以DC-DC开关电源管理芯片为主要研究对象，简单介绍了开关电源的控制形式，并对DC-DC电源转换芯片的设计方案和斜坡补偿的注意事项进行了深入研究。

关键词：DC-DC开关电源；转换芯片；PWM比较器；斜坡补偿中图分类号：TM46 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.07.083电源作为电子设备的重要组成部分之一，其质量对电子设备的稳定性、安全性和可靠性有重要影响。

计算机设备、高效便携式电子产品的小型化、高功耗发展对其电池供电系统的体积、质量、效率等提出了更高的要求。

在此背景下，加强对DC-DC开关稳压电源的设计和研究，确保开关电源符合电子产品市场的整体要求，已成为当前电源研发领域需要着重开展的关键工作。

1 开关电源的控制形式分析DC-DC变换器后可知，该设备通过一个或多个开关器件的切换，可将某个等级的直流输入电压转变为另一等级的直流电压并输出，并在给定的直流电压下设定电路开关器件的导通时间，从而实现对平均输出电压的有效控制。

其中，以某一固定频率为依托进行开关切换是有效控制电压的重要方法，通过调整导通区间的长度，可达到准确控制平均输出电压的目的。

该方法被称为PWM脉宽调制法。

从控制方式的角度看，PWM可分为电压型控制和电流型控制两种。

其中，电压型控制的原理为：利用误差放大器输出信号，并对比信号与固定锯齿波，进而产生PWM信号。

需要说明的是，电压型控制方式实质上是一种单环控制系统，而电压控制变换器则是有输出滤波电容电压、电感电流两种状态变量的二阶系统。

开关电源的电流型控制是指对比误差放大器输出的信号与经过采样获取的电感峰值电流，从而有效控制输出脉冲占空比，并确保输出电感峰值电流随误差电压的变化而变化。

DCDC电源芯片内部结构全解DCDC电源芯片是一种以直流电为输入，通过内部电子元件变换电压输出的电源管理芯片。

它在电子产品中起到非常重要的作用，可以提供稳定可靠的电源输出，保证电子设备的正常工作。

下面将详细介绍DCDC电源芯片的内部结构和工作原理。

输入电压传感器用于监测输入电压的大小，将其转换为电信号输入到控制电路中。

电压参考源则提供给PWM控制器一个参考电压值，用于比较和控制输出电压的稳定性。

PWM控制器是DCDC电源芯片的核心部分，它通过比较输入电压信号和参考电压信号，控制功率开关管的开关频率和占空比，以实现稳定的输出电压。

开关管驱动器用于控制功率开关管的导通和截止，使其按照PWM控制器的信号进行开关。

功率开关管是将输入电压通过变换输出为所需电压的关键部件，通过周期性地导通和截止来控制输出电压的大小。

输出电压反馈回路用于将输出电压的信息反馈给PWM控制器，以调节PWM控制器的工作状态，实现输出电压的稳定调节。

1.输入电压传感器检测输入电压的大小，并将其转换为电信号输入到PWM控制器中。

2.电压参考源提供一个稳定的参考电压值给PWM控制器，用于比较和控制输出电压的稳定性。

3.PWM控制器接收到输入电压信号和参考电压信号后，控制开关管驱动器输出相应的信号，控制功率开关管的导通和截止。

4.功率开关管周期性地进行导通和截止的操作，将输入电压进行变换，输出为稳定的输出电压。

5.输出电压反馈回路将输出电压的信息反馈给PWM控制器，根据反馈信号实时调整PWM控制器的输出信号，实现对输出电压的稳定调节。

通过以上工作原理和内部结构的介绍，可以看出DCDC电源芯片在电子产品中的重要性和作用。

它可以实现对输出电压的稳定调节，保证电子设备的正常工作和运行。

同时，DCDC电源芯片还具有高效能、小体积、低损耗等优点，是电子产品中不可或缺的一部分。

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现BUCK型DCDC开关电源芯片是一种常用于电子设备中的降压型直流到直流转换器。

它能够将输入电压降低到较低的输出电压，同时还能够提供高效的电力转换。

本文将介绍BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现。

首先，BUCK型DCDC开关电源芯片的设计需要考虑以下几个关键因素：1.输入输出电压：确定所需的输入和输出电压范围。

输入电压应该大于最小额定输入电压，输出电压应小于输入电压。

2.输入输出电流：根据应用需求确定所需的输入和输出电流。

这将影响开关器件和滤波器的尺寸选择。

3.开关频率：选择适当的开关频率以平衡功率转换效率和电路尺寸。

较高的开关频率能够减小开关器件尺寸，但可能导致更多的开关损耗。

4.控制方式：选择合适的控制方式，比如PWM调制或恒定频率和变占空比调制。

PWM调制常用于高功率应用，而恒定频率和变占空比调制常用于低功率应用。

接下来是BUCK型DCDC开关电源芯片的实现过程：1.选择电源芯片：根据设计需求，选择适当的BUCK型DCDC开关电源芯片。

考虑芯片的输入输出电压范围、电流能力和控制功能等因素。

2.设计输入和输出滤波器：根据电源芯片的输入输出电流要求，设计适当的输入输出滤波器来减小电流纹波和噪音。

3.设计控制电路：根据选择的控制方式，设计控制电路来生成适当的PWM信号或调制信号。

这可以使用定时器、比较器和反馈电路等元件实现。

4.选择开关器件：根据输入输出电压和电流要求，选择合适的功率开关器件。

这些器件应能够处理所需的功率和频率要求，并具备低开关损耗和低导通电阻。

5.进行电路布局和焊接：根据设计要求，在PCB上进行电路布局和元器件焊接。

应留出足够的空间来放置所有的电路元件，并确保良好的热管理。

6.进行测试和调试：完成电路布局和焊接后，进行对电路的测试和调试。

这包括验证输入输出电压、电流和效率等参数。

如果有必要，进行相应的调整和优化。

最后，完成BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现后，可以将其应用于各种电子设备中。

同步降压型DC/DC 开关电源设计一、引言电源是一切电子设备的动力心脏，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。

它分为线性电源和开关电源两种，开关电源又分为AC/AC 电源、DC/DC 电源、AC/DC 电源、DC/AC 电源。

开关电源以其效率高、体积小等优点，在通信、计算机及家用电器等领域得到广泛应用，特别是目前便携式设备市场需求巨大，DC/DC 开关电源的需求也越来越大，性能要求也越来越高，而DC/DC 开关电源的设计也更具挑战性。

二、降压型开关电源工作原理O在开关管S 开启时，若忽略S 上的压降，流过电感L 的电流为L I ，并且会呈上升趋势，有如下关系：OUT IN L V V dtdI L -= 其中Vin ，out V 认为是稳定常量，可得下式：T V V I I L O U T IN L )()(0-=-Io 为t=0时电感中的初始电流。

当开关S 关闭时，电感电流L I 将通过二极管D 续流，此时，L I 将减小， 电感L 中的电流L I ，在开关S 开启时上升，而在S 关闭时下降。

三、控制电路设计1、电流源电路的设计由于采用了自偏置结构，电路在开始工作时很容易进入0平衡状态，而使得电路不能正常工作。

3MP ，4MP ，5MP 构成自启动电路，当刚加电源电压时，通过4MP 为1MN 注入电流，当电流到一定值时4MP 关断，4MP 停止供电，此时电流BIAS I 建立。

图显示了在DD V =3.3V ，EMP T =25℃时，该电流源的启动过程。

其中A 为6MP 栅极电压，B 为4MP 栅极电压，C 为电源电压。

VDD2、基准电压电路的设计基准电压电路为芯片中提供稳定的偏置和比较基准。

因而要求该电压对电源电压变化和温度变化均不敏感。

基准电压可以表示如下：REF V =)(ON RE V +T MV将与温度相关的参数对温度Ｔ求偏导，则BEF V 的温度系数表现如下：T V REF∂∂=T V O N BE ∂∂)(+M TV T ∂∂令BEF V 的温度系数为零，那么可求得M 的值。

DC-DC开关电源设计摘要开关稳压电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点日益得到广泛得应用。

目前,国内外开关稳压电源得发展得趋势就是不断提高输出效率与输出功率。

要提高输出得效率,必须提高电源得开关频率。

这就对电路中其它器件得频率特性提出了更高得要求。

并且现在得开关调节模块大多都已经集成化,使用方便,有很高得线性与负载调节特性,转换效率高负载调整率低而且输出纹波小,这里我用lm2596开关调节器实现降压,用STC89S52为核心电路控制ADC0809模数转换对输出电压电流得监测,将监测到得数据显示在液晶LCD1602上,有过流保护功能,监测电路使用得电源由降压后转换提供。

关键字开关稳压电源开关调节器ADC0809 STC89S52 LCD1602一、设计要求与指标要求1、基本部分:1、输出可调电压5—15V,输出电流不小于1、5A,接入负载能长时间稳定工作;(15)2、DC/DC 转换效率不低于70%; (5)3、能够显示输出电压,电流,误差小于2%;(10)4、U=12V、Io 在0、1~1A 范围内变化,负载调整率SI≤2%;(10)5、输入电压24V,输出电压稳定12V,输出电流为1、5A 时输出纹波小于200mv;(10)2、发挥部分:1、输出可调电压为3—18V,输出电流达到2、5A 以上,接入负载能长时间稳定工作,进一步扩展电源输出功率;(5)2、能够显示输出电压,电流,误差小于0、5%;(10)3、Uo=12V 、Io 在0、1~2、5A 范围内变化, 负载调整SI ≤0、5%;(5)4、输出电压稳定为12V,输出电流为2、5A 时,输出纹波小于50(10)5、输出电流为2、5A 进一步提升DC/DC 转换效率,使不低于85(10)6、具有输出过流保护功能, Io≥3、5A 时动作;且故障排除后够恢;(5)7、其她;(5)3、说明(1)输入电压由直流稳压电源提供,逆变电源全部电路均由UI供电,不得再使用其她电源;(2)负载调整率计算方法: Io=0、1A时输出电压为Uo1, Io=1A时输出电压Uo2,则负载调整率:(3)注意作品制作工艺,留出电流、电压测试端口。

河北工业大学硕士学位论文一种高效率DC/DC开关电源芯片的设计摘 要近年来，随着便携电子设备的广泛使用，人们对电源的需求也越来越多。

电子设备的小型化和低成本化使电源系统向轻、薄、小和高效率方向发展，开关电源以其低损耗和高效率等优点而受到人们青睐。

作为开关电源的一种控制方法，峰值电流模式控制在传统的电压型控制基础上引入了电流反馈实现了双环控制，使系统的稳定性和瞬态响应性能得以明显优化改善；脉冲宽度调制(PWM)是目前开关电源中应用最多的一种调制方式，具有高精度，抗噪声干扰能力强等优点。

基于上述背景，本文设计了一款峰值电流模式控制PWM升压开关电源芯片。

该芯片采用Chartered 0.35µm n-well CMOS工艺模型，工作频率为500kHz，集成有高精度基准电压源、振荡器、电流采样电路、斜坡补偿电路、误差放大器和同步整流驱动电路等模块。

其中，基准源采用了电流模式的结构，可以方便的调整输出电压的大小；电流采样电路使用了一种新颖的采样方法，可以很好的降低电路的损耗；斜坡补偿电路具有自适应斜率调整功能，能够跟随输入输出电压的变化给出最佳的补偿斜率。

同时芯片还具有过流保护和待机功能，可以提高芯片的稳定性和效率。

仿真结果表明：输入电压范围在1.3V~3V时，输出电压都可以稳定在3.3V 左右；正常工作时，输出电压波纹小于±1%，芯片的效率高于85%；芯片的线性调整率为18.2%/V；过流保护和待机模块正常工作。

关键词：开关电源，峰值电流模式，过流保护，待机i一种高效率DC/DC开关电源芯片的设计iiDESIGN OF A HIGH EFFICIENCY DC/DCSWITCHING POWER SUPPLY CHIPABSTRACTIn recent years, with portable electronic equipments being widely used, there are morerequirements for power supplies. Electronic equipments are becoming smaller and lower cost, which is leading to power supplies lighter, smaller, thinner and more efficient. For its low power consumption and high efficiency, switching power supply becomes very popular now.As one of the control methods, peak current control realizes the dual-loop control on the basis of voltage mode control by applying current feedback, which can improve the stability and transient response performance of the system. As one of the most popular modulation methods used in the switching power supplies, pulse width modulation(PWM) has been favored for its high precision and excellent ability of avoiding noise interference. Based on the background mentioned above, a peak current control PWM boost chip is presented.The proposed chip uses Chartered 0.35µm n-well CMOS process model with switching frequency of 500 kHz, and integrated with high precision voltage reference, oscillator, current sensing circuit, slope compensation circuit, error amplifier, and synchronous rectification driver circuit and so on. Among them, the reference source circuit adopts a structure with current mode, which could make the adjustment of reference voltage easily. Thanks to the novel current sensing circuit presented, the power consumption can be reduced. The adaptive slope compensation circuit could supply an optimal compensation slope with respect to the input and the output voltages. The chip also has overcurrent protection circuit and standby function, which could improve the chip performance in stability and efficiency. The simulation results show as follows: output voltage can be maintained at about 3.3V with the input voltage between 1.3V to 3V; In the condition of typical application, output voltage ripple is less than ±1%, and chip convert efficiency is above 85%; The line regulation is 18.2%/V; The overcurrent protection circuit and standby circuit work well.KEY WORDS: switching power supply, peak current control, overcurrent protection, standby河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1 引言人类社会的发展与能源的利用息息相关，而电能无疑是人类迄今发现和利用最成功的能源，是近代巨大工业成就的重要支柱，也是当今信息产业的基础。

AC/DC开关电源控制器研究与芯片设计的开题报告1. 研究背景与意义随着现代电子科技的飞速发展，电源技术的发展也迅速发展。

AC/DC开关电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信系统、工厂自动化等，广泛的应用产生了大量的需求，同时也对控制器进行了更新和优化。

在现有的AC/DC开关电源控制器设计中，一些问题存在，如传统的控制器在需要对输出电压进行调节、在高压状态下，对元器件的保护需要更好的设计等等。

所以，如何设计一款AC/DC开关电源控制器来实现对输出电压进行调节以及实现更好的保护，成为了本研究的重要课题。

2. 研究内容与目标本研究的主要内容是AC/DC开关电源控制器的研究和芯片设计。

本研究旨在设计一款AC/DC开关电源控制器，其具有较强的保护能力以及可以实现对输出电压的调节，并以此为基础进行芯片设计。

研究目标为：（1）分析AC/DC开关电源的工作原理和控制策略；（2）设计AC/DC开关电源控制器，具有较强的保护能力；（3）实现对输出电压的调节；（4）进行芯片设计并进行仿真验证。

3. 研究方法为了达到研究目标，本研究采用理论模拟和实验相结合的研究方法。

首先，通过文献调研和资料收集，对AC/DC开关电源控制器的相关知识进行学习和了解，为后续的研究提供基础。

其次，进行控制器的设计，设计思路是根据电源进入后的控制电路改变其输出特性，以控制输出特性。

实验设计采用改进后的大功率AC/DC开关电源的控制器，结合开关电源的相关理论，构建电路并进行仿真验证。

通过数学模型的建立，对实验进行模拟验证，探究不同的参数设置对输出特性的影响。

最后，根据实验结果进行芯片的设计，并进行性能评估。

4. 研究预期成果通过本研究的深入探究，预计将会取得如下成果：（1）研究AC/DC开关电源的工作原理以及控制策略；（2）设计一款AC/DC开关电源控制器，具有较强的保护能力和实现对输出电压的调节；（3）进行芯片设计并进行性能评估。

实验结果可为电源的设计提供一定的借鉴意义，设计出高效可靠的AC/DC开关电源控制器，并具有一定的实际应用价值。

BUCK型DC/DC开关电源芯片的设计与实现的开题报告前言DC-DC转换技术是现代电源电子学的一个重要分支。

而BUCK型DC-DC转换器由于其构造简单、效率高、成本低、适合于On-Chip实现等特点，成为了集成电源电子学领域中最常用的DC-DC转换器之一。

基于BUCK型DC-DC转换器的芯片广泛应用于移动设备、电子产品、汽车电子、通信等领域。

在BUCK型DC-DC芯片的设计和实现过程中，需要考虑如何提高转换效率、降低电磁干扰和成本，同时满足不同应用场景的需求。

本文将介绍BUCK型DC-DC芯片的设计和实现，并讨论其中的一些关键问题。

一、BUCK型DC-DC转换器原理简介BUCK型DC-DC转换器是一种降压型DC-DC转换器。

它将高电压直流输入转变为低电压直流输出。

脉宽调制技术（PWM）是BUCK型DC-DC转换器控制的一种常用方法。

其基本工作原理如下：1. 开始时，开关管S1导通，电感L充电，电容C放电。

2. S1关闭，电感L磁场储能，电容C充电。

3. 当S1再次导通时，电荷从电容C和电感L流向负载。

4. 循环复制以上过程，控制S1导通和关闭时间的不同，可以达到不同的输出电压。

斩波器的输出电压可以用下面的公式计算：Vo=Vin*D其中Vin为输入电压，D为占空比，因为斩波器是以固定的时间单位进行工作，占空比就是导通时间占一个时间单位的比例。

二、BUCK型DC-DC芯片的设计和实现1.芯片的电路拓扑BUCK型DC-DC芯片的电路拓扑如下图所示：BUCK型DC-DC芯片通常由开关管、电感、二极管、输入电容和输出电容组成。

在BUCK型DC-DC芯片中，电阻通常被忽略。

电感和电容通常是离线元件。

输入和输出电容的大小和开关频率将影响BUCK型DC-DC芯片的稳定性和效率。

2.芯片的控制方式BUCK型DC-DC芯片的控制通常由PWM控制器实现，根据上述原理，通过调整斩波器的占空比来得到不同的输出电压。

同样的，斩波器的频率也是一个非常重要的参数。

降压式DC-DC开关电源管理芯片的研究与设计的开题报告一、选题背景与意义随着信息化与智能化的发展，智能手机、平板等消费电子设备逐渐成为生活中必不可少的一部分，因此，如何提高这类产品的使用时间，续航时间、发挥其性能是很重要的问题。

而DC-DC开关电源管理芯片的应用则是在具备高效能的同时降低电源噪声和传输功率的误差，从而提高设备的使用寿命与使用效果。

本次选题根据市场需求，选取了一款降压式DC-DC开关电源管理芯片的研究与设计，为消费电子设备的续航时间提供更加有力的保障。

二、研究目标本次选题旨在研究和设计一款降压式DC-DC开关电源管理芯片，使得其在实现更高的效率和降低传输功率误差的同时，可以具备更加广泛的应用场景。

具体目标如下：1.设计出降压式DC-DC开关电源管理芯片的电路原理图，并在PCB 上实现设计。

2.对该芯片的性能进行测试，验证其输出稳定性和效率，检查电源噪声和传输功率误差是否达到预期目标。

3.通过对芯片结构的分析和实验研究，进一步优化其设计，提高芯片的性能。

三、研究方法和步骤本次选题的研究方法主要采用以下几种方法：1.文献调研法：收集和阅读相关文献资料，了解和掌握降压式DC-DC开关电源管理芯片的基本理论和技术原理。

2.仿真模拟法：采用SPICE等模拟软件进行仿真模拟，验证设计方案的可行性。

3.电路实验法：通过构建实验电路，验证设计方案的正确性。

具体步骤如下：1.调研：收集和整理相关的降压式DC-DC开关电源管理芯片设计文献资料，了解技术原理和应用场景。

2.仿真：采用SPICE等模拟软件进行仿真模拟，验证设计方案的可行性。

3.电路设计：根据仿真结果进行电路设计，绘制电路原理图和PCB 图，进行电路布局和封装。

4.焊接：按照设计要求焊接元器件到PCB板上。

5.测试：根据测试要求，对电路进行测试，检查电源噪声和传输功率误差是否符合设计要求。

6.结果分析和反馈：对测试结果进行分析总结，反馈与设计方案的改进等问题。