直流-直流dcdc變換器

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1、直流-直流(DC/DC)變換器變換釋義DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。（2）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于輸入電壓Ui，極性相同。（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。（4）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性

2、相反，電容傳輸。還有Sepic、Zeta電路。上述為非隔離型電路，隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。編輯本段變換發(fā)展當今軟開關(guān)技術(shù)使得DC/DC發(fā)生了質(zhì)的飛躍，美國VICOR公司設計制造的多種ECI軟開關(guān)DC/DC變換器，其最大輸出功率有300W、600W、800W等，相應的功率密度為(6.2、10、17)W/cm3，效率為（80～90）%。日本NemicLambda公司最新推出的一種采用軟開關(guān)技術(shù)的高頻開關(guān)電源模塊RM系列，其開關(guān)頻率為（200～300)kHz，功率密度已達到27W/cm3，采用同步整流器（MOS?

3、FET代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到90%。編輯本段逆變AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電，因必須經(jīng)整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件，這樣就限制AC/DC電源體積的小型化，另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關(guān)動作，使得解決EMC電磁

4、兼容問題難度加大，也就對內(nèi)部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關(guān)使得電源工作損耗增大，限制了AC/DC變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。編輯本段譯名DC-DCconverter編輯本段模塊介紹直流-直流變換器（DC-DCconverter）內(nèi)部一般具有PWM（脈寬調(diào)制）模塊，E/A（誤差放大器模塊），比較器模塊等幾大功能模塊。如下圖UC3842所示：編輯本段工作原理其工作原理為：輸出經(jīng)過FB（反饋電路）接到FBpin，反饋電壓VFB與設定好的比較電壓Vcom

5、p比較后，產(chǎn)生差錯電壓信號，差錯電壓信號輸入到PWM模塊，PWM根據(jù)差錯電壓的大小調(diào)節(jié)占空比，從而達到控制輸出電壓的目的，振蕩器的作用是產(chǎn)生PWM工作頻率的三角波，三角波經(jīng)過斬波電壓斬波后，產(chǎn)生方波，其方波就是控制MOSFET的導通時間從而控制輸出電壓的。編輯本段調(diào)制方法開關(guān)管導通時，輸出電壓等于輸入電壓Ud；開關(guān)管斷開時，輸出電壓等于0。輸出電壓波形如上圖所示，輸出電壓的平均值Uo為(4-1)式中Ts—開關(guān)周期D—開關(guān)占空比，?改變負載端輸出電壓有3種調(diào)制方法：1．開關(guān)周期Ts保持不變，改變開關(guān)管導通時間ton。也稱為脈寬調(diào)制(PWM)。?2

6、．開關(guān)管導通時間ton保持不變，改變開關(guān)周期Ts。?3.改變開關(guān)管導通時間ton，同時也改變開關(guān)周期Ts。方式1的PWM是最常見的調(diào)制方式，這主要是因為后2種方式改變了開關(guān)頻率，而輸出級濾波器是根據(jù)開關(guān)頻率設計的，顯然，方式1有較好的濾波效果。編輯本段調(diào)制方式?圖4-2(a)是脈寬調(diào)制方式的控制原理圖。給定電壓與實際輸出電壓經(jīng)誤差放大器得到誤差控制信號uco，該信號與鋸齒波信號比較得到開關(guān)控制信號，控制開關(guān)管的導通和關(guān)斷，得到期望的輸出電壓。圖4-2(b)給出了脈寬調(diào)制的波形。鋸齒波的頻率決定了變換器的開關(guān)頻率。一般選擇開關(guān)頻率在幾千赫茲到幾百

7、千赫之間。編輯本段工作模式按照控制電壓和鋸齒波幅值的關(guān)系，開關(guān)占空比D可以表示成：(4-2)?直流-直流變換器有兩種不同的工作模式：1.電感電流連續(xù)模式2.電感電流斷續(xù)模式?在不同的情況下，變換器可能工作在不同的模式。因此，設計變換器和它的控制器參數(shù)時，應該考慮這兩種不同的工作模式的特性。DC-DC變換器是一種將一種直流電壓轉(zhuǎn)換為另一種直流電壓的電路拓撲。一般小功率變換器的話使用的是Buck（降壓式）和Boost（升壓）模式。功率如果很大的話就用別的比方說反激、半橋、推挽或全橋的電路拓撲。按照結(jié)構(gòu)來分的話有隔離與非隔離的區(qū)別，也就是隔離的有變壓

8、器將輸入與輸出進行電氣隔離，能量通過磁能傳遞到輸出。而非隔離的就是通過開關(guān)管直接變化。比方說一個最簡單的DC-DC變換器就是車載充電器了，車上蓄電池的