【正文】 效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 12 頁 電源控制技術(shù) （ 1） PWM 控制 PWM 控制就是對脈沖的寬度進行調(diào)制的技術(shù)。輸入電源電壓 Uin 加在貯能電感 L 兩端，電感電流為 m inLinL ItLUI ?? (16) 功率開關(guān)管導(dǎo)通結(jié)束（ t=ton）時，流過電感中的電流達到最大值，即 m inm a x LoninL ItLUI ?? (17) 功率開關(guān)管關(guān)斷時，電感兩端產(chǎn)生反向電壓，即下端為正，上端為負。輸入電流斷續(xù) [3]。 濾波電容的計算，電容 C 在一個開關(guān)周期內(nèi)的充電電荷為 fsiTsiQ LL 82221 ????? (13) 輸出脈動電壓為 28)1(syL C f UoDCQUo ????? (14) 濾波電容量為 UoLf UoDC s y??? 28 )1( (15) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 11 頁 buck/boost 型 DCDC轉(zhuǎn)換器 Buck/Boost 型是一種升降壓型 DCDC 變換電路， 輸出電壓大于或小于輸入電壓。開關(guān)管 VT和續(xù)流二極管 D承受的最大電壓為 inU 。輸入電流斷續(xù)。 開關(guān) 管 VT 和續(xù)流二極管 D承受的最大電壓為 OU 。輸入電流連續(xù) [2]。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 9 頁第三章 DCDC 變換器基本原理 DCDC 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng) boost 型 DCDC 轉(zhuǎn)換器 boost 型 DCDC轉(zhuǎn)換器是一種升壓型 DCDC 變換電路，輸出電壓大于輸入電壓。 （ 5）仿真步驟 1)放置所需元件（包括電源）； 2)連接導(dǎo)線； 3)設(shè)定要執(zhí)行的模擬內(nèi)容； 4）設(shè)定 Probe； 5）執(zhí)行模擬。通過對電路進行靈敏度分析，可以預(yù)先知道電 路中的各個元件對電路的性能影響的重要程度。 直流靈敏度分析業(yè)稱為靈敏度分析。從而可以分析一個電路產(chǎn)生噪聲的主要來源，采取一定的電路設(shè)計措施來減小噪聲的影響。 在模擬電路中，無源器件和有源器件均會產(chǎn)生噪聲，主要包括電阻上產(chǎn)生的熱噪聲，半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的散粒噪聲和閃爍噪聲。頻域分析用于分析電路的頻域響應(yīng)即頻率響應(yīng)特性。它是在交流小信號的條件下，對非線性元件選擇合適的線性模型將電路在直流工作點附近線性化，范圍內(nèi)對電路輸入計算出電路的幅頻特性、相頻特性、輸入電阻、輸出電阻等。通過時域分析，設(shè)計者可以清楚地了解到 電路中各點的電壓和電流波形以及它們的相位關(guān)系，從而知道電路在交流信號作用下的工作狀況，檢查它們是否滿足電路設(shè)計的要求。暫態(tài)分析計算電路中電壓和電流隨時間的變化，即電路的時域分析。通過這種分析，我們可以預(yù)測電路某些特殊環(huán)境如極端溫度條件或極端電源電壓條件下電路的工作情況，從而在進行電路設(shè)計時采取必要的預(yù)防措施。在這種分析過程中，將電路的溫度作為掃描變量進行分析。直流掃描分析主要是為了獲得直流大信號暫態(tài)特性。一般在對電路進行仿真的過程中，首先要對電路的靜態(tài)工作點進行分析和計算。 直流工作點是電路正常工作的基礎(chǔ)。它是計算直流電壓源或直流電流源作用于 電路時電路的工作狀態(tài)。 PSPICE 程序的主要功能有非線性直流分析、非線性暫態(tài)分析、線性小信號交流分析、靈敏度分析和統(tǒng)計分析。而且該軟件還集成了諸多數(shù)學運算，不僅提供基本的數(shù)學運算，還提供了正弦、余弦、絕對值、對數(shù)、指數(shù)等基本的函數(shù)運算。在 PSPICE 中，對元件參數(shù)的修改很容易，它只需存一次盤、創(chuàng)建一次連接表，就可以實現(xiàn)一個復(fù)雜電路的仿真。 a)圖形界面友好，易學易用，操作簡單 由 Dos 版本的 PSPICE 到 Windows 版本的 PSPICE，使得該軟件由原來單一的文本輸入方式而更新升級為輸入原理圖方式，使電路設(shè)計更加直觀形象。這些特點使得 PSPICE 受到廣大電子設(shè)計工作者、科研人員和高校師生的熱烈歡迎，國內(nèi)許多高校已將其列入電子類本科生和碩士生的輔修課程。與印制版設(shè)計軟件配合使用，還可實現(xiàn)電子設(shè)計自動化。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 7 頁（ 3） 優(yōu)越性 PSPICE 軟件具有強大的電路圖繪制功能、電路模擬仿真功能、圖形后處理功能和元器件符號制作功能，以圖形方式輸入，自動進行電路檢查，生成圖表，模擬和計算電路。一個新產(chǎn)品的研制過程需要經(jīng)過工程估算、試驗板搭試、調(diào)整，印刷板排版與制作，裝配與調(diào)試，性能測試，測試指標不合格，再從調(diào)整開始循環(huán)，直至指標合格為止。它主要用于所設(shè)計的電路硬件實現(xiàn)之前，先對電路進行模擬分析。在大學里，它是工科類學生必會的分析與設(shè)計電路工具；在公司里，它是產(chǎn)品從設(shè)計、實驗到定型過程中不可缺少的設(shè)計工具。不久之后， ORCAD 公司已正式推出了 ORCAD PSPICE Release ，與傳統(tǒng)的 SPICE 軟件相比， PSPICE 在三大方面實現(xiàn)了重大變革：首先，在對模擬電路進行直流、交流和瞬態(tài)等基本電路特性分析的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了蒙特卡羅分析、最壞情況分析以及優(yōu)化設(shè)計等較為復(fù)雜的電路特性分析；第 二，不但能夠?qū)δM電路進行，而且能夠?qū)?shù)字電路、數(shù) /?；旌想娐愤M行仿真；第三，集成度大大提高，電路圖繪制完成后可直接進行電路仿真，并且可以隨時分析觀察仿真結(jié)果。 PSPICE 采用自由格式語言的 版本自 80 年代以來在我國得到廣 泛應(yīng)用，并且從 版本開始引入圖形界面。1988 年 SPICE 被定為美國國家工業(yè)標準。 SPICE 的正式版 SPICE 2G 在 1975 年正式推出，但是該程序的運行環(huán)境至少為小型機。這些改進，使開關(guān)電源的性能和效率大為提高，使其應(yīng)用范圍大大拓寬，尤其是在新興的通信領(lǐng)域大有用武之地 [1]。 開關(guān)電源產(chǎn)品的主要特點是體積小、重量輕、效率高，正在向著模塊化、擴大輸出電壓范圍、提高輸入端功率因數(shù)、抗電磁干擾性強以及附加備用電池的方向發(fā)展。 開關(guān)電源被譽為高效能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。高頻化的實現(xiàn)，需要相應(yīng)的高速半導(dǎo)體器件和性能優(yōu)良的高頻電磁元件。在電路中引入微機檢測和控制，可構(gòu)成多功能監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時檢測、記錄并自動報警等。所以，盡可能地降低噪聲影響是開關(guān)電源的又一發(fā)展方向。單純地追求高頻化，噪聲也會隨之增大。這樣不但解決了電路復(fù)雜、可靠性差的問題，也增加了保護等功能，簡化了電路，提高了平均無故障時間。從壽命角度出發(fā)，電解電容、光耦合器及排風扇等器件的壽命決定著電源的壽命。因此，高頻化是開關(guān)電源的主要發(fā)展方向。直流開關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個方面。它可以極大地提高開關(guān)速度，理論上開關(guān)損耗為零， 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 5 頁噪聲也很小，這是提高開關(guān)電源工作頻率的一種方式。 開關(guān)電源發(fā)展趨勢 目前市場上 開關(guān)電源 中功率管多采用雙極型晶體管，開關(guān)頻率可達幾十千赫，為提高開關(guān)頻率，須采用高速開關(guān)器件。單片開關(guān)電源自問世以來便顯示出強大的生命力，其作為一項頗具發(fā)展前景和影響力的新產(chǎn)品，引起了國內(nèi)外電源界的普遍關(guān)注。意 法半導(dǎo)體公司最近也開發(fā)出 VIPer100、 VIPer100A、 VIPer100B 等中、小功率單片電源系列產(chǎn)品，并得到廣泛應(yīng)用。 1994 年，美國電源集成公司 (Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔離式 PWM 型單片開關(guān)電源，其屬于 AC/DC 電源變換器。近些年來，國外研制出開關(guān)頻率達 1MHz的高速 PWM、PFM 芯片。第一個方向是對開關(guān)電源的控制電路實現(xiàn)集成化。隨著集成電路的發(fā)展，直流 直流開關(guān)電源逐漸向集成化方向發(fā)展，趨于小型化和模塊化。某些境外公司在國內(nèi)設(shè)置的電源技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu)，近年來也投入技術(shù)力量與資金，成立了系統(tǒng)集成的有關(guān)內(nèi)容，作為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重點，并加大資助強度，這將對我國電力電子系統(tǒng)集成的研究起到非常好 地導(dǎo)向作用 [1]。因為如此低的電壓和大電流輸出，如果用器件間的導(dǎo)線聯(lián)接將很難達到技術(shù)要求，因此迫使原來作電路拓撲研究的人不得不考慮器件的更合理布局，同時采用集成的工藝結(jié)構(gòu)，以盡量減小內(nèi)部導(dǎo)線的壓降損耗。 現(xiàn)在我國一些大公司生產(chǎn)的直流開關(guān)電源，性能完全可以和進口產(chǎn)品競爭，因而已有一定數(shù)量的出口。有條件的企業(yè)能實現(xiàn)整機系統(tǒng)集成、全自動化的生產(chǎn)，產(chǎn)品體積小，具有明顯優(yōu)勢，若價格便宜又能大量供貨，自然就會占領(lǐng)市場。 關(guān)鍵詞 ： 直流 直流變換器 反向電流 脈沖阻止 預(yù)偏置 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 2 頁 Abstract As the society develops and people’s standard of living improves, more and more electronic products are needed in the markets. Due to the demand of sources to power electronic products, it’s crucial to possess a high function and reliability for a power supply. To realize the demand of the public, sources of high efficiency, low power loss, small volume as well as high reliability have represented the general trend, so it’s necessary to lucubrate its safety performance. If by any chance, there be a reverse current and the current be large, this may ruin devices or trigger safe trouble, and even throw a threat to people’s safety of life. From all of these, we can see, it’s of great value to research the reverse current. As for the DCDC converter, with a dinky duty ratio and prebias voltage, the circuit can own an increasing reverse output current. Elaborated on the basic theoretical knowledge, to prevent the reverse current increasing problem, when reverse current detected, a pulse blocking circuit is introduced to prevent the freewheel triode from conducting, so as to stop the loop of the reverse current, so the current will be unable to bee bigger, that is the purpose to curb the reverse current problem. Keywords: DCDC converter reverse current pulse block prebias 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 40 頁 第 3 頁 目錄 摘要 ...