【正文】 r） for we can know somethings about multipleoutput DC/DC also used the CAD software Protel99 to design the simple plan and PCB of simplemodule circuit on the basis of LM2673. Key Words： LM2673 MultipleOutput DC/DC Mapper StepDown Voltage Regulator PROTEL 2 目錄 摘要 .................................................................... 1 Abstract ................................................................ 3 目錄 .................................................................... 5 引言 .................................................................... 7 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 ............................... 9 降壓式 DC/DC 電源變換器的原理與應(yīng)用 .............................. 9 降壓式 DC/DC 變換器的基本原理 ............................. 9 LM2673 降壓式模塊的應(yīng)用 ................................. 10 開關(guān)電源的輸入電路 .............................................. 12 輸入整流器 .............................................. 12 輸入濾波電容 ............................................ 13 開關(guān)電源的輸出電路 .............................................. 13 整流輸出和濾波電路 ...................................... 13 功率整流器的特點(diǎn) ........................................ 14 功率輸出電感的特性 ...................................... 19 開關(guān)電源的控制電路 .............................................. 20 開關(guān)穩(wěn)壓系統(tǒng)的隔離技術(shù) .................................. 20 PWM 系統(tǒng) ................................................ 20 開關(guān)電源的輔助電路 ............................................. 23 光電耦合器 .............................................. 24 開關(guān)電源主振回路所使用的自舉式輔助電源 .................. 24 開關(guān)電源中的軟啟動電路 .................................. 25 限流電路 ................................. 錯誤 !未定義書簽。而半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展又為開關(guān)電源控制電路的集成化奠定了基礎(chǔ)，適用各類開關(guān)電源控制要求的集成開關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)運(yùn)而生，其功能不斷地完善，集成化水平也不斷提高，外接元件越來越少，使得開關(guān)的設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)整工作日益簡化，成本也迅速下降，目前已形成了各類功能完善的集成開關(guān)穩(wěn)壓器系列。利用單片 開關(guān)電源可以實(shí)現(xiàn)多路電壓輸出。 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 6 LM2673 降壓式模塊的應(yīng)用 眾所周知，采用集成工藝是無法將大量的電容器、電位器磁芯電感器、高頻變壓器、整流器等集中在芯片中的。它采用脈寬調(diào)制式（ PWM），具有限流保護(hù)、軟啟動、欠壓鎖定等多種保護(hù)功能。此開關(guān)為一個電感器、一個輸出電容以及一個脈沖寬度調(diào)制器（ PWM）控制下的負(fù)載電路提供能量。 管腳 3： C增壓（ C Boost） 在管腳 3與管腳 1（輸出開關(guān)）之間必須連接一個電容，這個電容增壓門驅(qū)動到半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，當(dāng)電壓在輸入電壓之上時則完全導(dǎo)通，在開關(guān)電源上實(shí)現(xiàn)最小傳導(dǎo)損耗以維持高能效。在可調(diào)節(jié)輸出版本中，兩個外置電阻被要求提供直流輸出電壓。 （ 2）峰值反向截止電壓（ PIV）。 計算濾波電容的公式如下： ItC V? （ 11） 公式中， C：電容量， F； I：負(fù)載電流， A； t：電容提供電流的時間， s。其作用是使輸出電壓更加平滑。 推挽式、半橋式、全橋式變換器的輸出電路中，由于二極管 VD1 和 VD2 都給輸出端提供半周期的電流，所以它們分擔(dān)這相等的負(fù)載電流。 肖特基勢壘整流二極管（見圖 中曲線 a）展示的正向壓降 VF為最小 ，因此第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 17 它的效率也最高。因此，大大提高了電源的效率。 第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 17 從圖 可見兩種不同類型的整流管的 trr 和 IRM 數(shù)值有著明顯的區(qū)別。 肖特基勢壘整流二極管的反向恢復(fù)時間是可以忽略不計的，因此該器件是多數(shù)載流子半導(dǎo)體器件，在器件的開關(guān)過程中，沒有清除少數(shù)載流子存在電荷的問題。 高頻變壓器的漏電感和肖特基勢壘整流二極管的結(jié)電容在管子截止 時，形成了一個諧振回路，它會引起瞬時過壓振蕩。 吸收回路中的電容器 CS的值可以在 F 到 F 之間任意選擇，電阻上的功率損耗 PR可以由下式求出： 212 inRSVP C fn??? ???? （ 14） 其 中 f 是變換器的工作頻率。 鐵粉磁芯與 MPP 磁芯一般是圓環(huán)形狀，由于具有如下特點(diǎn)，所以最適合于作扼流圈。如果用罐形磁芯作輸出電感，由于其固有 的屏蔽特性，電感所輻第一章 多路輸出式單片電源開關(guān)的原理與應(yīng)用 12 射的射頻干擾會減小。 PWM 控制電路 一個簡單的閉環(huán)回路 PWM 控制電路，可用很少幾個分立元件構(gòu)成的半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)。 這種 PWM 控制器的優(yōu)點(diǎn)是很突出的，包括可編程的固定頻率振蕩器，線性 PWM可從 0%~100%地調(diào)整占空比，防止輸出晶體管同時導(dǎo)致的死區(qū)時間調(diào)整，并具有電路簡捷、可靠性高和價格便宜的優(yōu) 點(diǎn)。 此外，主振回路還包括其它一些電路類型：如軟啟動電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路等，這些電路可以有效防止電源由于意外原因造成失效損壞。 開關(guān)電源主振 回路所使用的自舉式輔助電源 在高頻開關(guān)電源中，用驅(qū)動變壓器推動開關(guān)管的基極可以實(shí)現(xiàn)必要的輸入 輸出時間隔離，但通常是用在半橋式和全橋式變換器電路中。在這一條件下，電源提供了自舉的輔助電源電壓 VD 以保持它本身的工作，而啟動穩(wěn)壓器即無功率消耗了。 在圖 中電路可以使 PWM 控制信號從零到其工作電壓逐漸地上升，具體工作過程分析如下：在時間 t=0 時，電源開關(guān) 剛接通，電容器開始處于未被 充電狀態(tài)，而誤差放大器的輸出端通過二極管 VD1 保持在零電平。在一些第二代的 PWM 集成控制電路中，電阻 R 已被集成在電路芯片上的電源生成器所代替，因此，只需要一個外圍器件電容器 C 便可以完成軟啟動功能。 雖然這兩種器件都叫做“晶體管”，但是它們在構(gòu)造上和工作原理上有嚴(yán)格的區(qū)別最重要的區(qū)別是 MOSFET 管是多數(shù)載流子運(yùn)動的半導(dǎo)體器件，而雙極性晶體管是少數(shù)載流子運(yùn)動的半導(dǎo)體 器件。它對電源啟動時產(chǎn)生的尖峰電流起限制作用。 噪音和波紋：附加在直流輸出信號上的交流電壓和高頻尖峰信號的峰值。 第二章 單片式降壓穩(wěn)壓開關(guān)電源的設(shè)計 35 第二章 單片式降壓穩(wěn)壓開關(guān)電源的設(shè)計 電路設(shè)計程序的準(zhǔn)備 電路設(shè)計程序的一般方法 我們可以通過一些簡單的步驟設(shè)計完成一個完整 的降壓穩(wěn)壓器。 步驟 7：在設(shè)計中 C Boost必須包括一個 F/50V的電容器，如果理想的話，請確定軟啟動電容器的量值。在室溫條件下輸出電壓將會有一個 177。 可以選擇以下一些產(chǎn)品： 1 220μ F/10V Sanyo（三洋） OSCON (code C5) 1 1000μ F/35V Sanyo（三洋） MVGX (code C10) 1 2200μ F/10V Nichicon PL (code C5) 1 1000μ F/35V Panasonic（松下） HFQ (code C7) 步驟 5：選擇一個輸入電容器。 然后我們調(diào)整元器件布局，以方便布線。 原理圖的電器檢查 在原理圖基本繪制完成后，我們還要進(jìn)行原理圖的電氣檢查。 第二章 單片式降壓穩(wěn)壓開關(guān)電源的設(shè)計 41 印制電路板 PCB 的設(shè)計 首先我們要建立一個新的印制電路板（ PCB）文件，然 后打開 PCB 編輯器的窗口。 而后我們就可以繪制銅膜走線、放置焊盤、過孔、坐標(biāo)、文本、尺寸標(biāo)注，進(jìn)行手工布線。為確保開關(guān)電源正常工作，地腳的長度應(yīng)盡量剪短，直接焊在印制板上，注意不得把地腳彎曲后焊接，禁止用“飛線”作地線，也不要使用面包板搭接開關(guān)電源的電路。這三項技術(shù)的應(yīng)用把涉及產(chǎn)品開發(fā)的三個方面，即設(shè)計人員、由設(shè)計人員建立的文件和建立文件的工具三者有機(jī)地結(jié)合在一起。用戶既可以從標(biāo)準(zhǔn)的模板創(chuàng)建原理圖，也可以自定義 標(biāo)題欄格式，以適應(yīng)不同國家的標(biāo)準(zhǔn)。 Protel99 提供了大量的仿真用元件，每一個都連接到標(biāo)準(zhǔn)的 SPICE 模型。它基于快速的反射和串?dāng)_的模擬器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)的算法，能夠產(chǎn)生非常精確的仿真結(jié)果。Plac、 ECO 等。 同時也應(yīng)當(dāng)看到，在畢業(yè)設(shè)計的過程當(dāng)中，也暴露出了我對于基礎(chǔ)知識掌握不夠扎實(shí)，對于電子方面新技術(shù)和元器件缺乏必要了解，動手能力不強(qiáng)，對于 Word、 Protel 等工具軟件掌握不夠熟練的缺陷和問題。 參考文獻(xiàn) 53 參考文獻(xiàn) 【 1】《集成穩(wěn)壓使用指南與應(yīng)用電路》 王水平等編著，西電出版社， 【 2】《開關(guān)穩(wěn)壓器 — 原理、設(shè)計及使用電路》 王水平等編著，西電出版社， 【 3】《集成開關(guān)電源的設(shè)計制作調(diào)試與維修》 胡存生等編著，人民郵電出版社， 【 4】《特種集成電源最新應(yīng)用技術(shù)》 沙占友等編著，西電出版社， 【 5】《 PROTEL 從入門到精通》 吉雷等編著，西 電 出版社，