直流變換器課程設計(編輯修改稿)
2025-07-13 00:57 本頁面
【文章內容簡介】 R=U0/I0,可得負載電阻值為 4 歐姆 . (3)MOSFET 由圖 易 知當 MOSFET 截止時，回路通過二極管續(xù)流， 此時 MOSFET 兩端承受最大正壓為 42V；而當α =1 時， MOSFET 有最大 電流，其值為 3A。故需選擇 Vdss=100V， Id= 的 IRF520 (4)二極管 其承受最大反壓 42V，其承受最大電流趨近于 3A，考慮 2 倍裕量，故需選擇 UN≥ 84V， IN≥ 6A 的二極管 ,選用 MUR820 (5)電感 根據 Buck 變換器的性能指標要求及 Buck 變換器輸入輸出 電壓之間的系求出關占空比 D= 12V/42V= (6)開關頻率 f=100KHz (7)電容 設計要求最大輸出紋波電壓 50mV. ) 輸出濾波電容的耐壓值決定于輸出電壓的最大值，一般比輸出電 壓的最大值高一些，但不必高太多，以降低成本。由于最大輸出電壓 為 12V，則電容的耐壓值為 15V。 第五章 控制電路 控制電路設計方案選擇 控制電路需要實現(xiàn)的功能是產生控制信號，用于控制斬波電路中主功 率器件的通斷，通過對占空比的調節(jié)達到控制輸出電壓大小的目的。 斬波電路有三種控制方式： 期 T 不變，調節(jié)開關導通時間 ton，稱為脈沖寬度調制 或脈沖調寬型； 不變，改變開關周期 T，成為頻率 調制或調頻型； T 都可調，是占空比改變，稱為 混合型。 因為斬波電路有這三種控制方式，又因為 PWM 控制技術應用最為廣 泛，所以采用 PWM 控制方式來控制 MOSFET 的通斷。 PWM 控制就是 對 脈沖寬度進行調制的技術。這種電路把直流電壓“斬”成一系列脈沖， 改變脈沖的占空比來獲得所需的輸出電壓。改變脈沖的占空比就是對 脈沖寬度進行調制，只是因為輸入電壓和所需要的輸出電壓都是直流 電壓，因此脈沖既是等幅的，也是等寬的，僅僅是對脈沖的占空比進 行控制。 對于控制電路的設計其實可以有很多種方法，可以通過一些數(shù)字運算 芯片如單片機、 CPLD 等等來輸出 PWM 波，也可以通過特定的 PWM 發(fā) 生芯片來控制。因為題目要求輸出電壓連續(xù)可調，所以我選用一般的 PWM 發(fā)生芯片來進行連續(xù)控制。 對于 PWM 發(fā)生芯片，我選用了 SG3525芯片，其引腳圖如圖 所示， 它是一款專用的 PWM 控制集成電路芯片，它采用恒頻調寬控制方案， 內部包括精密基準源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器 和保護電路等。 SG3525控制芯片介紹 （ 1） 工作電壓范圍： 835v。 （ 2） 微調基準電源 （ 3） 振蕩器頻率工作范圍： 100Hz500kHz。 （ 4） 具有振蕩器外部同步功能 （ 5）死區(qū)時間可調。 （ 6） 內置軟啟動電路。 （ 7） 具有輸入欠電壓鎖定功能。 （ 8） 具有 PWM 鎖存功能，禁止多脈沖。 （ 9）逐個脈沖關斷。 （ 10）雙路輸出（灌電流 /拉電流）： Ma(峰值 ) 其 11和 14腳輸出兩個等幅、等頻、相位互補、占空比可調的 PWM 信號。 腳 腳 7 內有一個雙門限比較器，內設電容充放電電路，加上外接 的電阻電容電路共同構成 SG3525 的振蕩器。振蕩器還設有外同步輸 入端 (腳 3)。腳 1 及腳 2 分別為芯片內部誤差放大器的反相輸入端、 同相輸入端。該放大器是一個兩級差分放大器。根據系統(tǒng)的動態(tài)、靜 態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳 9 和腳 1 之間一般要 添加適當?shù)姆? 饋補償網絡，另外當 10腳的電壓為高電平時， 11和 14腳的電壓變?yōu)?10 輸出。 SG3525各引腳具體功能： （ 1） 引腳 1：誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反 饋信號。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補償信號輸入端（引腳 9）相連，可 構成跟隨器。 （ 2） 引腳 2：誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)中， 該端接給定信號。根據需要，在該端與補償信號輸入端之間接入信號 不同的反饋網絡。 （ 3） 引腳 3：振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信 號可實現(xiàn)與外電路同步。 （ 4）引腳 4：振蕩器輸出端。 （ 5） 引腳 5：振蕩器定時電容接入端。 （ 6） 引腳 6：振蕩器定時電阻接入端。 （ 7） 引腳 7
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