基于TL494開關電源設計.doc基于TL494的DC-DC開關電源設計 摘 要 隨著電子技術的高速發展,電子系統的應用領域越來越廣泛,電子設備的種類也越來越多,電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切。近年來 ,隨著功率電子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技術及開關電源理論的發展 ,新一代的電源開始逐步取代傳統的電源電路。該電路具有體積小，控制方便靈活，輸出特性好、紋波小、負載調整率高等特點。 開關電源中的功率調整管工作在開關狀態，具有功耗小、效率高、穩壓范圍寬、溫升低、體積小等突出優點，在通信設備、數控裝置、儀器儀表、視頻音響、家用電器等電子電路中得到廣泛應用。開關電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。本論文采用雙端驅動集成電路——TL494輸的PWM脈沖控制器設計小汽車中的音響供電電源，利用MOSFET管作為開關管，可以提高電源變壓器的工作效率，有利于抑制脈沖干擾，同時還可以減小電源變壓器的體積。
上傳時間： 2022-02-23
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隨著半導體技術和電子技術的發展，開關電源的體積越來越小、質量越來越輕、效率越來越高、可靠性也越來越優良，被廣泛地運用到了生活中的各個方面。DcDC開關電源是開關電源中非常常用的一種形式，因此，對DCDC開關電源的拓撲結構、反饋電路等相關知識的研究成為了理解開關電源的重要環節。論文分析了推挽式DCDC開關電源的工作原理、效率和優缺點，設計了一款輸出恒定的推挽式DCDC開關電源。論文以T公司的高速PwM控制器Uc3825為核心，給出了DCDC開關電源的結構框圖，詳細設計了控制器、推挽式驅動、整流濾波、反饋控制等電路，討論了變壓器、開關管、整流二極管等選型問題。通過對推挽式DCDC開關電源樣機的測試，結果表明，在輸出功率為100W到30W時，論文設計的樣機的轉換效率可以達到85%以上。開關電源就是通過特定的電路，控制開關管的導通時間和關斷時間，以達到輸出恒定的直流電壓的設備。隨著電子技術的迅猛發展，開關電源涉及到的相關技術也越來越成熟，使得開關電源成為了電子設備中不可或缺的一種供電方式開關電源最早源于二十世紀五十年代的美國，當時，美國為了設計特殊需求的軍用電源，提出了小型、輕量的目標，自此開始，開關電源由于其比傳統的線性電源擁有的優點而廣泛地運用到電子、電氣設備、計算機電源、通信設備等領經過幾十年的不斷進步，開關電源在諸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技術的進步使得開關電源能向著高頻化、大功率的方向發展。軟開關技術可以降低開關損耗和開關噪聲，可以大大提升開關電源的效率，為高頻開關電源的實現提供了可能。平面變壓器和平面電感技術的發展使開關電源的效率可以進一步得到提升，體積也可以大大地減小。有源功率因數校正技術的發展，使開關電源的功率因數得到了很大地提升，既解決了由電路中的非線性負載產生的諧波失真，又提高了開關電源的整機效率
標簽： 開關電源
上傳時間： 2022-03-10
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方案論證與比較開關穩壓電源主要完成數控調節、DC-DC變換環節和穩壓環節，數控調節采用T公司超低功耗處理器MsP430F169單片機進行控制，DCDC變換又分升壓和降壓變換，本系統要求升壓變換，并且電流達到2A能夠穩壓，達到2.5A實現過流保護，根據這一系列要求有以下可選方案。1.1控制核心選取方案比較：方案一：采用51或者AVR單片機，其功耗較高，并不自帶AD、DA或者自帶AD DA精度不高，采集數據不便，設置輸出電壓不便。方案二：采用T推出的超低功耗處理器sP430F169單片機，其自帶12位高精度AD、DA，外圍電路簡單，便于采集輸出電壓和設置輸出電壓。因此本系統采用MSP430F169作為控制核心。12DCDC升壓方案比較：方案一：采用BO0ST升壓電路升壓，通過調節PM占空比調節輸出電壓，實現升壓并可調壓，但是BO0ST電路的輸人電流連續，輸出電流斷續，輸出存在著較大的紋波，開關噪聲大缺點，不易達到題目要求。方案二：采用推挽式變換，推挽式開關電源兩個控制開關輪流交替工作，開關管驅動控制簡單，輸出波形非常對稱，在整個周期內都向負載提供功率輸出因此，輸出電流瞬態響應速度很高，電壓輸出特性很好，是所有開關電源中電壓利用率最高的開關電源。高頻變壓器升壓，電壓可調范圍廣，空載損耗較小，效率較高，所占體積較小。因此本設計采用了方案二。13穩壓方案比較：方案一：采用單片機AD采樣，獲取輸出電壓、電流，通過程序算法調節PWM波占空比實現穩壓，硬件簡單、成本較低，但是在反饋調節時采集輸出電壓比較復雜，程序算法也相對復雜，反應速度相對硬件反饋較慢，不夠精準，并且還要單獨做過流保護電路
上傳時間： 2022-03-16
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在電子產品迅速發展的今天，電源設計，特別是開關電源的設計，在新產品的研制中占了相當重要的位置。對于廣大的電源設計師而言，單純靠經驗來搭建試驗電路的傳統辦法已經不可能滿足當今電源產品的設計要求，而且無論從設計周期方面還是開發成本方面也都是難以承受的。因此借助先進的CAD技術，可提高電源產品的設計質量。本文首先簡要介紹了開關電源基本原理和基本結構，然后結合一款具體產品，詳細分析了推挽式開關電源的基本原理，并對各部分電路進行分別設計，尤其詳細說明了磁性器件的設計，所搭建的實驗電路能夠基本滿足設計要求，但仿真結果不理想，本文分析了仿真結果不理想的原因。為下一步改進工作提供基礎關鍵詞：厚膜混合電路、開關電源、推挽模式、PWM、磁性器件任何電子設備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。電子設備的小型化和低成木化使電源以輕、薄、小和高效率為發展方向。傳統的品體管串聯調整穩壓電源是連續控制的線性穩壓電源。這種傳統的穩壓電源技術比較成熟，但是其通常都需要體積大且笨重的工頻變壓器與體積和重量都很大的濾波器而且調整管功耗較大，電源效率很低，一般只有45%左右。另外，由于在調整管上消耗較大的功率，所以需要采用大功率調整管并裝有體積很大的散熱器，很難滿足現代電子設備發展的要求。20世紀50年代，美國宇航局以小型化、重量輕為目標，為搭載火箭開發了開關電源。在近半個世紀的發展過程中，開關電源因具有體積小、重量輕、效率高、發熱量低、性能穩定等優點而逐漸取代傳統技術制造的連續工作電源，并廣泛應用于電子整機與設備中，20世紀80年代，計算機全面實現了開關電源化，率先完成計算機的電源換代。20世紀9年代，開關電源在電子、電器設備、家電領域得到了廣泛的應用，開關電源技術進入了快速發展期
標簽： 開關電源
上傳時間： 2022-03-16
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PW2153 是一款支持寬電壓輸入的開關降壓型 DC-DC 控制器，最高輸入電壓可超過 150V。 PW2153 具有低待機功耗、高效率、低紋波、優異的母線電壓調整率和負載調整率等特性。支持大 電流輸出，輸出電流可高達 10A 以上。 PW2153 同時支持輸出恒壓和輸出恒流功能。通過設置 CS 電阻可設置輸出恒流值。通過設 置 FB1、 FB2 引腳的分壓電阻可設置輸出恒壓值。PW2153 采用固定頻率的 PWM 控制方式， 典型開關頻率為 140KHz。輕載時會自動降低開關頻率以獲得高的轉換效率。 PW2153 內部集成軟啟動以及過溫保護電路，輸出短路保護，限流保護等功能，提高系統可 靠性。PW2153 支持輸出 5V/3A 和 12V/10A。
標簽： 高壓降壓芯片
上傳時間： 2022-03-25
上傳用戶：XuVshu
高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發展趨勢。傳統的硬開關變換器限制了開關頻率和功率密度的提高。移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器可以實現主開關管的wV5s，但滯后橋臂實現zwS的負載范圍較小：整流二極管存在反向恢復問題不利于效率的提高：輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關電源。LLC串聯諧振Dc/DC變換器是直流變換器研究領域的熱點，可以較好的解決移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器作為研究內容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數學模型，確定了主開關管實現Zs的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩態工作區域，推導了輸入，輸出電壓和開關頻率以及負載的關系。仿真結果證明了理論分析的正確性采用擴展描述函數法建立了變換器在開關頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎上分析了系統的穩定性，根據動態性能的要求設計了控制器。仿真結果證明了理論分析的正確性討論了一臺500w實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數據。實驗結果驗證了理論分析的正確性
標簽： llc
上傳時間： 2022-04-04
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基于TMS320F28335的開關電源模塊并聯供電系統原理圖+軟件源碼一、系統方案本系統主要由DC-DC主回路模塊、信號采樣模塊、主控模塊、電源模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。1.1 DC-DC主回路的論證與選擇方案一：采用推挽拓撲。 推挽拓撲因其變壓器工作在雙端磁化情況下而適合應用在低壓大電流的場合。但是，推挽電路中的高頻變壓器如果在繞制中兩臂不對稱，就會使變壓器因磁通不平衡而飽和，從何導致開關管燒毀；同時，由于電路中需要兩個開關管，系統損耗將會很大。方案二：采用Boost升壓拓撲。 Boost電路結構簡單、元件少，因此損耗較少，電路轉換效率高。但是，Boost電路只能實現升壓而不能降壓，而且輸入/輸出不隔離。方案三：采用單端反激拓撲。 單端反激電路結構簡單，適合應用在大電壓小功率的場合。由于不需要儲能電感，輸出電阻大等原因，電路并聯使用時均流性較好。方案論證：上述方案中，方案一系統損耗大，方案二不能實現輸入輸出隔離，而方案三雖然對高頻變壓器設計要求較高，但系統要求兩個DCDC模塊并聯，并且對效率有一定要求。因此，選擇單端反激電路作為本系統的主回路拓撲。1.2 控制方法及實現方案方案一：采用專用的開關電源芯片及并聯開關電源均流芯片。這種方案的優點是技藝成熟，且均流的精度高，實現成本較低。但這種方案的缺點是控制系統的性能取決于外圍電路元件參數的選擇，如果參數選擇不當，則輸出電壓難以維持穩定。方案二：采用TI公司的DSP TMS320C28335作為主控，實現PWM輸出，并控制A/D對輸入輸出的電壓電流信號進行采樣，從而進行可靠的閉環控制。與模擬控制方法相比，數字控制方法靈活性高、可靠性好、抗干擾能力強。但DSP成本不低，而且功耗較大，對系統的效率有一定影響。方案論證：上述方案中，考慮到題目要求的電流比例可調的指標，方案一較難實現，并且方案二開發簡單，可以縮短開發周期。所以，選擇方案二來實現本系統要求。
標簽： tms320f28335 開關電源
上傳時間： 2022-05-06
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【摘要】數字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現而快速發展，同時也推動著開關電源向數字控制發展。文章利用一款新型數字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數字電源應用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數字控制解決方案，數字PID樸償技米，精確時序的同步整流技術，以及PWM控制信號的產生等，最后用一臺200w樣機驗證了數字控制的系統性能。【關鍵詞】數字信號控制器；同步整流；PID控制；數字拉制1引言隨著半導體行業的快速發展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現，基于DSC控制的數字電源越來越備受關注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優點，逐漸成為電源技術的研究熱點.數字電源（digital powerspply）是一種以數字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數字電源驅動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現控制、管理、監測功能的電源產品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設功能與一體的數字信號控制器，不但可以簡化電路設計，還能快速有效實現各種復雜的控制算法。2數字電源系統設計2.1數字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標簽： 數字電源
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：jiabin
本文對家用太陽能光伏發電系統進行了研究和設計。首先在太陽能電池工作原理的基礎上對其輸出特性進行了仿真。根據其輸出的非線性關系，闡述了最大功率點跟蹤（MPPT）的原理，并結合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進行了仿真。通過對比幾種方法的優缺點，給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進行了研究，然后根據負載的要求計算了蓄電池的容量，并采用Boost變換器對其進行充電控制。其次，考慮到蓄電池組的電壓等級較低，為使輸出220V的交流電，通過分析幾種拓撲結構，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設計方案以提高整個系統的效率，設計包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數的選擇、高頻變壓器的設計及其控制電路等，其中PWM驅動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅動能力；逆變電路同樣給出了功率開關管、濾波器的選取方法，并設計了過流保護和電壓采樣調理電路，對濾波器傳遞函數的仿真驗證了設計的合理性。在軟件設計中，基于DSP實現了MPPT控制、SPWM驅動信號的生成和P1閉環反饋控制。最后，論文給出了相關實驗電路的調試結果，從中可以看出，所設計的電路實現了各部分的功能，并驗證了設計的合理性。關鍵詞：太陽能電池；最大功率點跟蹤；推挽電路：SPWM：DSP
上傳時間： 2022-06-19
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首先，本文對幾種傳統MPPT控制算法進行了研究、分析和比較，總結出這些算法存在的共同缺點是無法適應光伏陣列P-V曲線呈現多峰的情況，由此引出新穎MPPT算法研究的必要性。對光伏陣列在各種復雜條件下進行了人工遮擋實驗，觀察所得大量數據后發現5條重要規律，它是新穎MPPT算法實現的基礎。其次，根據系統設計要求給出了本系統總體設計方案，并詳細介紹了硬件、軟件設計方案。再次，依據硬件設計方案搭建硬件電路。硬件電路設計采用TI公司的DSP TMS320F28027作為主控芯片，設計光伏陣列的電壓、電流采集及信號處理電路，并根據MPPT控制算法輸出PWM信號，再經隔離、驅動電路放大后驅動DC/DC電路功率管的通與斷。由PWM占空比的不斷變化動態的調整了光伏陣列的等效負載阻抗，從而達到最大功率點追蹤的目的。隨后，基于CCS開發環境，編程實現新穎MPPT算法，該算法主要由主程序、AD采樣子程序、改進擾動觀察法子程序，全局峰點追蹤子程序及定時中斷子程序等五部分組成。最后，分別對各個模塊電路及新穎MPPT算法進行測試，并給出必要的測試結果圖。測試結果表明，硬件、軟件算法都滿足設計要求，而且新穎MPPT算法較傳統MPPT算法能夠更正確、快速的追蹤到光伏系統在復雜條件下的全局最大功率點，這對以后光伏系統控制算法的進一步研究具有很大的技術參考價值。
上傳時間： 2022-07-26
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