DC/DC开关电源设计

DC/DC开关电源设计视频讲解链接:https://www.bilibili.com/video/BV1Dv411y7jM?t=156

一、电源概述

主要内容:线性稳压电源和开关稳压电源的概念理解

1、稳压电源(stabilized voltage supply)是能为负载提供稳定的交流电或直流电的电子装置,包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。当电网电压或负载出现瞬间波动时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其稳定在±2%以内。
2、常见的用于开关电源的芯片有TL494,LM2575,LM2673,34063,51414等。常用的线性串联型稳压电源芯片有78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。
3、开关电源
优点:节能;扩展性;功率密度;成本平衡
挑战:更低的输出电压纹波;更安静的噪音与更高的EMC标准;更快的动态响应;更广泛的负载电流

二、开关电源工作原理

在这里插入图片描述
(左图:线性,滑动变阻器,多余能量转化为热能,能耗较大,只能降压;
右图:开关,开关控制,可以升降压,能耗小,波动大)在这里插入图片描述
(左图:线性;右图:开关波动时间控制)

降压拓扑(Buck)输入>输出
1、开关断开,电感储能;
2、开关闭合,电感电流不突变,经续流回路进行续流;
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升压拓扑(Boost)输入<输出
1、开关断开,电感储能;
2、开关闭合,电感电流不突变,经续流回路续流;
3、电感储能与电压输入叠加,Vout=Vin+VL,升压。
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3、升降压拓扑(4个开关控制)
在这里插入图片描述
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三、设计

在开关电源设计中,追求
高的开关频率(晶闸管,可控硅等电子元件,每秒可以完全导通,断开的次数)。变频器输出的电压其实是一系列的脉冲,脉冲的宽度和间隔均不相等。其值大小取决于调制波和载波的交点 。开关频率越高,一个周期内脉冲的个数就越多,电流波形的平滑性就越好,但是对其它设备的干扰也越大。

小结

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