開關電源設計一些重要知識點

一、什么叫boost電路？theboostconverter,或叫step-upconverter，是一種開關直流升壓電路，它能夠是輸出電壓比輸入電壓高。大體電路圖見圖一。Fi勇it專1:The Converter假定那個開關（三極管或mos管）已經(jīng)斷開了很長時刻，所有的元件都處于理想狀態(tài)，電容電壓等于輸入電壓。下面要分充電和放電兩個部份來講明那個電路充電進程在充電進程中，開關閉合（三極管導通），等效電路如圖二，開關（三極管）處用導線代替。這時，輸入電壓流過電感。二極管避免電容對地放電。由于輸入是直流電，因此電感上的電流以必然的比率線性增加，那個比率跟電感大小有關。隨著電感電流增加，電感里貯存了一些能量。Figure2:BoostConverterCharge

如圖，這是當開關斷開（三極管截止）時的等效電路。當開關斷開（三極管截止）時，由于電感的電流維持特性，流經(jīng)電感的電流可不能馬上變成0，而是緩慢的由充電完畢時的值變成0。而原先的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩頭電壓升高，現(xiàn)在電壓已經(jīng)高于輸入電壓了。升壓完畢。Fi打以BoostConverterDischargePhuwe提及來升壓進程確實是一個電感的能量傳遞進程。充電時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。若是電容量足夠大，那么在輸出端就能夠夠在放電進程中維持一個持續(xù)的電流。若是那個通斷的進程不斷重復，就能夠夠在電容兩頭取得高于輸入電壓的電壓。Fisni'f4:luducrai'Ciureut一些補充1AA電壓低，反激升壓電路制約功率和效率的瓶頸在開關管，整流管，及其他損耗（含電感上）.1.電感不能用磁體過小的（無法存應有的能量），線徑太細的（脈沖電流大，會有線損大）.2整流管多數(shù)用肖特基，大伙兒一樣，無特色,在輸出3.3V時，整流損耗約百分之十.放電進程3開關管，關鍵在這兒了，放大量要足夠進飽和，導通壓降必然要小，是成功的關鍵.總共才一伏，管子上耗多了就沒電出來了，因些管壓降應選最大電流時不超過0.2-0.3V,單只做不到就多只并聯(lián) 4最大電流有多大呢?咱們簡單點就算1A吧,實際上是不止的.由于效率低會超過1.5A,這是平均值,半周供電時為3A,實際電流波形為0至6A.因此咱建議要用兩只號稱5A實際3A的管子并起來才能勉強對付.5現(xiàn)成的芯片都沒有集成上述那么大電流的管子,因此咱建議用土電路就夠?qū)Ω堆箅娐妨?以上是書本上沒有直說的知識,但與書本知識可對照印證.開關管導通時，電源經(jīng)由電感-開關管形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；開關管關斷時，電感中的磁能轉(zhuǎn)化為電能在電感端左負右正，此電壓疊加在電源正端，經(jīng)由二極管負載形成回路，完成升壓功能。既然如此，提高轉(zhuǎn)換效率就要從三個方面著手：1.盡可能降低開關管導通時回路的阻抗，使電能盡可能多的轉(zhuǎn)化為磁能；2.盡可能降低負載回路的阻抗，使磁能盡可能多的轉(zhuǎn)化為電能，同時回路的損耗最低；3.盡可能降低操縱電路的消耗，因為關于轉(zhuǎn)換來講，操縱電路的消耗某種意義上是浪費掉的，不能轉(zhuǎn)化為負載上的能量。2、芯片UC3842各引腳的功能：

曰網(wǎng)刃Dz3w.Coin戡璋1:1 :堀做t大郵并可用干福樸鼠3該甑是我差放大器損相牌入,酣施過一個蜩分床雕至開關電源輜乩35電泌瞬-個正比于電感器電醐蜥蛭岬凡赧調(diào)制器使用此信息中釁1出開關楠it:1'通過將世阻原炷接至恤f以及世在保炸徑至地仲拒偽器麟和耿鼬辭比可思工作瞬可達50岫乙,：§-地該管艦控制電路利電醐公共地版脂管股操如此）610該輸出戢驅(qū)姍J率MOSFET娜極M達UOAffim解此酬既也:T12該側(cè)瘞制集成電觥正電隊B14該管腳膳考觥，它血物原向電容源媛充電電it-8電源地該曾擲是-個揪憧部的分蝴源艦叫端（&14W割如'用于敝卷制世斜開關瞬融聲膈響。.11觥融（閣由斕此甑俄14管麟瀕＜拂礎定:通醐的蹴爵可斌小聯(lián)陳礴聲對控制電席觥禮-9地詼管腳是毓電鼬做I端做M管㈱勘I此）.fOE到電源地■:2,4,6,13空腳無通接W4管她隙如妙輸嫩有掘接』3、什么叫電壓調(diào)整率、負載調(diào)整率？如何計算，及效率的計算?答：1電壓調(diào)整率：sv：概念為負載不變，輸入電壓轉(zhuǎn)變時維持輸出電壓不變的能力，經(jīng)常使用單位輸出電壓下輸出電壓轉(zhuǎn)變量與額定輸出電壓的百分比。2電流調(diào)整率：（負載調(diào)整率）滿載時輸出電壓-半載時輸出電壓與額定負載時輸出電壓的百分比。3效率為輸出功率與輸入功率之比。能夠依照電路各部份的功耗來計算。4、什么是比較放大器？答：確實是運放組成的比較器，輸入級輸入要比較的電壓，輸出端輸出高低電平作為比較結(jié)果。五、電感的計算？答：各參數(shù)概念：I:場效應管關閉時流經(jīng)電感的電流offI:場效應管導通時流經(jīng)電感的電流on:經(jīng)整流濾波后輸出電壓in:輸出電壓0:電感兩頭電壓LT： 開關周期T:一個周期內(nèi)開關導通時刻onT:一個周期內(nèi)開關關閉時刻offD：占空因數(shù)流經(jīng)電感的電流表達式：i(t)=i(0)+/V/LdtLM0SFET導通時流經(jīng)電感的電流：i二I+/V/Ldt=I+V*t/LLoff L offLMOSFET關閉時流經(jīng)電感的電流：i二I-/(V-V)/Ldt=I-(V-V)*t/L,那么：Lon oin onoinTOC\o"1-5"\h\zI=1+V*T/L (1)onoffinonI=1-(v-v)*T/L (2)offonoinoff由(1)(2)兩式可得：V=V*T/(T-T)=V*1/(1-D)〃即D=l-Vi/Vo;占空比對Vo的阻礙oin on in上式即為開關電路的輸出電壓與輸入電壓的關系。在導通期間電路消耗的能量為：E=/P(t)dt=Ji(t)Vdt=J(I+V*t/L)Vdt=P*T,得：on in offin in outI=(P*T—V2T2/2L)/V*Toffont inon inon在開關電路的導通和關閉時期，電感的電流應是持續(xù)的，需知足：I>二0那么:offL>=V2T2/2PT=V2D2/2Pfinonoutin out當D二1/2時，Vo二2V，上式右邊取最大值，現(xiàn)在：LXV2/32Pfin o out題目要求：輸入電壓V的范圍是15V到21V,輸出電壓V的范圍是30V到36V。in 0由于經(jīng)整流濾波后電壓會有所提高，一樣知足：二15*1.2V=18Vinmin二21*1.414-1.5=28Vinmax=30VominV=36Vomax于是：D=1-V/VTOC\o"1-5"\h\zmin inoD=1-V/V,可知占空比要達到50%。max ino假設取f=100kHz,I,那么可計算出L的取值可為。omin min6、MC34063芯片各引腳功能？答：MC34063的大體結(jié)構(gòu)及引腳圖功能:1腳：開關管T1集電極引出端；2腳：開關管T1發(fā)射極引出端；3腳：按時電容ct接線端；調(diào)劑ct可使工作頻