DC—DC转换器中电感的选择研究

在DC-DC转换器中,开关电源以其能量转换的高效率而得以广泛应用.基于电感的开关电源其转换功率大而广泛应用于中高功率应用中. 电感的正确选择对于DC-DC转换器是非常重要的,需要对电感的性能以及期望的电路性能进行深刻理解.本文给出了在基于电感的开关电源应用中,电感选择的重要规范,根据本文给出的选择方法,能够很好地满足工程应用中开关电源的设计要求.     

一种高集成度的DC-DC开关电源软启动电路

设计并实现了一种高集成度的DC-DC开关电源软启动电路,使用DAC控制方式产生线性上升的软启动电压,控制DC-DC平稳启动,避免浪涌电流和输出电压过冲.通过抑制开关噪声和提高镜像电流精度等措施提高软启动电压线性度.不使用大电容,使得电路具有高集成度和低功耗.提出的软启动电路已成功集成于一款采用0.6μm CDMOS工艺的高压Buck DC-DC开关电源中,其所占面积仅为0.025mm2.实测结果表明:在整个负载范围内,DC-DC输出电压和电感电流都实现了平稳启动,软启动时间达到4.5ms.并且在输出短路或过温关断的情况下也实现了平稳软启动.     

电压反馈型半桥DC-DC变换器动力学特性

电压反馈型半桥DC-DC(VCHB DC-DC)变换器组成的开关电源系统是强非线性系统,为揭示其系统稳定性与电路参数之间的内在关系,对VCHB DC-DC变换器进行了研究.结合其实际闭环控制逻辑,利用VCHB DC-DC变换器精确状态方程,建立VCHB DC-DC变换器仿真模型,采用频闪映射对其状态变量进行离散迭代映射,推导其统一的离散数学模型.对不同参数下VCHB DC-DC变换器非线性特性进行仿真和数值分析,并进行相应实验验证.研究结果表明,变压器变比、滤波电容、储能电感和误差比例系数的改变对VCHB DC-DC变换器稳定性影响大,而误差积分系数和负载的变化对其影响较弱.研究成果可为VCHB DC-DC变换器实际应用时的电路参数选取提供指导.     

基于FPGA的Buck变换器的研究与设计

与传统的模拟控制相比,提出了一种基于Buck DC-DC变换器的电流滞环数字控制方法,通过数控芯片计算、处理采样得到的瞬时电压、电流值,将电感电流稳定在一定的滞环范围内,达到稳定输出电压的效果.分析了负载突变时电路的动态响应,给出了主电路器件参数的选择和设计方法,并制作了一台以FPGA芯片为控制核心的智能数控开关电源,验证了控制方法的可行性和理论分析的正确性.     

基于TOP227的开关稳压电源实验研究

介绍了单片开关电源的电路主要原理,并提出设计和实际中需注意的问题.实验结果可知,基于TOP227设计的开关稳压电源负载调整率、电压调整率均可达0.5%,实际DC-DC效率可高达75%以上.     

导通时间渐增的软启动电路

设计了一种控制开关管导通时间的软启动电路,消除了软启动过程中出现的浪涌电流和过冲电压,同时实现了启动时间的负载自适应,减少了轻载的启动时间.该电路可集成在DC-DC开关电源芯片中,有效地节省了应用电路板空间和元件成本.通过Cadence仿真验证,对于输入电压为3.6 V,输出电压为1.82 V的降压型开关电源,利用该启动电路,在启动过程中电感电流平稳变化,输出电压平滑上升无过冲;50 mA负载时启动时间为53μs,250 mA负载时启动时间为192μs.     

一种低功耗升压电路的研究与设计

目的 为了解决工业生产和日常生活中电池供电的便携式产品的电池使用寿命短、功耗高等问题.方法 采用DC-DC型升压转换电路实现电池低压供电.结果 实验数据表明,利用美信公司DC-DC转换芯片MAX859搭建的升压电路,电池能够在较低电压下正常使用.结论 利用DC-DC升压转换电路,能够有效降低系统功耗,延长电池使用寿命,可以推广应用于众多电池供电的产品中.     

基于等效电阻法的本质安全型Buck DC-DC变换器的新研究

对Buck DC-DC变换器电感开路的最危险情况进行了分析,提出了一个全新的分析方法——等效电阻法,将Buck DC-DC变换器电感开路的放电特性等效为一个简单电感电路,推导了等效电阻的表达式;以感性电路的最小点燃曲线作为判断依据,得到了本质安全型Buck DC-DC变换器内部本质安全性的判断方法,并用实验验证了所提方法的合理性和判据的正确性。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究

采用单片机控制系统实现最大功率点跟踪(M PPT),着重对最大功率跟踪控制中DC-DC变换器的原理和控制方法进行了研究和实验,采用了升降压式(Buck-Boost)DC-DC转换电路[3]来实现最大功率点跟踪,该方法电路简单、软硬件结合、控制方法灵活,明显提高了太阳电池充电系统的整机效率.     

基于0.5 μm CMOS工艺的BOOST变换器设计

针对便携式通信设备对DC-DC变换器的输出电压纹波和效率要求较高的问题,提出了一种同步整流模式的BOOST型DC-DC变换器电路,以提高芯片的转换效率。该设计采用CSMC （Central Semiconductor Manufacturing Corporation）0.5 μm CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）工艺,并利用0.5　μm双层多晶硅三层金属的CMOS工艺实现了电路的版图绘制。仿真结果证明,变换器能稳定输出电压,并具有较小的电压纹波和较高的转换效率等优点。