dcdc電源實(shí)習(xí)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-04-19 00:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要工作目的電源管理芯片產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為多樣化，包括同時(shí)提供多個(gè)不同的供電電壓趨勢(shì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短趨勢(shì)、產(chǎn)品面積縮小趨勢(shì)以及低成本趨勢(shì)等等。本論文就是按照這種趨勢(shì)做的一種降壓型DCDC電源的設(shè)計(jì)與研究。由系統(tǒng)性能研究開始，設(shè)計(jì)各模塊電路。利用在Protues對(duì)各個(gè)子電路進(jìn)行參數(shù)修正及仿真驗(yàn)證?；谝陨系挠懻摲治觯Y(jié)合降壓式DCDC開關(guān)電源的實(shí)際應(yīng)用，在本設(shè)計(jì)中首先設(shè)定了如下的設(shè)計(jì)目標(biāo)： （1)電源電壓輸入為15V。 （2)輸出電壓在5V。最終將完成整體電路的設(shè)計(jì)與仿真，完成部分電路的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。為完成以上設(shè)計(jì)目標(biāo)，建立的設(shè)計(jì)環(huán)境如下：在軟件方面：Altium designer release 10，仿真工具是Protues；本論文主要介紹了電源管理的概念、開關(guān)電源的發(fā)展以及應(yīng)用前景；對(duì)開關(guān)電源的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，作為后續(xù)的設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)；對(duì)降壓式DCDC開關(guān)電源整體電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)整體電路進(jìn)行仿真。2 開關(guān)電源基礎(chǔ)理論 穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介在開關(guān)電源出現(xiàn)之前，線性穩(wěn)壓電源已經(jīng)應(yīng)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間。而后，開關(guān)電源是作為線性穩(wěn)壓電源的一種替代品出現(xiàn)的，開關(guān)電源這一稱謂也是相對(duì)于線性穩(wěn)壓電源而產(chǎn)生的。線性穩(wěn)壓電源的基本原理框圖如圖1所示。圖1 線性穩(wěn)壓電源 隔離型開關(guān)電源簡(jiǎn)介開關(guān)電源就是為了克服線性穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的，而隔離型是其中一種類型的電路，應(yīng)用于ACDC開關(guān)電源中。其典型結(jié)構(gòu)如圖2所示， 圖2 AC/DC開關(guān)電源 非隔離型開關(guān)電源理論基礎(chǔ)非隔離型電路通常用于各種DCDC轉(zhuǎn)換器，這種電路的主要特點(diǎn)是功率管工作在開關(guān)狀態(tài)。它利用電感元件和電容元件的能量存儲(chǔ)特性，隨著功率管不停地導(dǎo)通、關(guān)斷，具有較大電壓波動(dòng)的直流電源能量斷續(xù)地經(jīng)過開關(guān)管，暫時(shí)以磁場(chǎng)能形式存儲(chǔ)在電感器中，然后經(jīng)電容濾波得到連續(xù)的能量傳送到負(fù)載，得到經(jīng)變換后的電壓脈動(dòng)較小的直流電能，實(shí)現(xiàn)DCDC變換。DCDC轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)由主電路和控制電路組成，構(gòu)成開關(guān)電源的主電路的元件，包括輸入電源、開關(guān)管、整流管以及儲(chǔ)能電感、濾波電容和負(fù)載，它們共同完成電能的轉(zhuǎn)換和傳遞，合稱為功率級(jí)；控制電路則通過控制功率開關(guān)管的通斷實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓恒定在設(shè)定值，從而控制主電路的工作狀態(tài)，使主電路從輸入電源處獲得的能量和傳送到負(fù)載的能量維持平衡。通常，當(dāng)輸入的電池電壓及輸出端的負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，負(fù)載電壓可以維持恒定。 開關(guān)電源的基本構(gòu)成開關(guān)電源采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件，通過周期性間斷工作，控制開
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