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自动感应开关电路的设计

自动感应开关电路设计摘要随着现代通信技术的飞速发展,已经提出了更高的要求,通信电源的可靠性,重量,体积,效率等。

相移和在直流/直流电压和电流全桥变换器结构简单的高功率应用中,输出功率大,效率高,易于实现软开关,具有一系列优点受到功率开关管,如小力,对它的研究具有非常重要的意义。

首先,DC / DC升压转换器的电流触发电路,输入电路,反馈电路的控制芯片,详细的推挽式变压器,损耗问题进行了研究和分析的MOS场效应晶体管的焦点。

其次,本文还简单介绍了在本实验所使用的设备的设备所必需的参数,建立了模型,用Protel Altium Designer 6.9仿真软件系统的稳定性进行了分析。

最后的仿真结果,根据自己的实际电路,从而使调试一切正常,达到了预期的效果。

关键词:DC/DC电压变换器;推挽变压器;反馈电路控制芯片AbstractWith the rapid development of modern communication technology, higher requirements have been put forward, communication power supply reliability, weight, volume, efficiency etc.. The phase shift and the application in high power DC / DC voltage and current structure of full bridge converter is simple, high output power, high efficiency, easy to realize soft switching, has a series of advantages by the power switch, such as small capacity, it is very important to research on it. First of all, the current DC / DC converter trigger circuit, input circuit, feedback control circuit, push-pull transformer in detail, loss of focus of MOS field effect transistor research and analysis. Secondl. Secondly, the paper simply introduces the parameters required in the use of the experimental equipment, established the model for stability, Protel Altium Designer 6.9 simulation software system is analyzed in the paper. Finally the simulation results. Finally the simulation results, according to the actual circuit of their own, so that all the normal debugging, achieves the expected effect.Keywords: DC/DC boost converter; push-pull transformer; feedback circuit control chip目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1开关电源的发展历程 (1)1.2开关电源的分类 (1)1.2.1按驱动方式分类 (1)1.2.2按能量转换过程的类型分类 (2)1.2.3按输入与输出是否隔离分类 (2)1.2.4按功率开关管关断和开通工作条件分类 (2)1.3开关电源的特点 (3)2 开关电源主电路的设计 (4)2.1逆变器的工作原理 (4)2.2换器的滤波电容和电感的选取.................................................... 错误!未定义书签。

2.2.1滤波电容的选取.................................................................. 错误!未定义书签。

2.2.2滤波电感的选取.................................................................. 错误!未定义书签。

2.2.3高频逆变电源的设计核心就是变压器的设计.................. 错误!未定义书签。

2.3变压器绕制步骤 (5)2.4硬件抗干扰措施 (6)2.5仿真结果 (6)3 开关电源控制芯片的设计 (8)3.1 TL494芯片简介 (8)3.2外围电路的介绍 (13)3.3仿真结果 (14)4 开关电源反溃电路的设计 (15)4.1电源反馈部分的工作原理 (15)4.2仿真结果 (17)结论 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

致谢......................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献. (21)1 绪论1.1开关电源的发展历程随着电子技术的发展,直流/直流电源已经成为一个巨大的产业,不断改进材料,工艺,包装,使直流/直流产品一般由行业使用,快速促进在军事,医疗,航空航天等领域。

我们有许多的直流/直流电源公司生产的数千万美元的产值,从0.5瓦一千瓦的产品。

从单输出到多个输出。

一些公司有他们自己的DC/DC模块的产品组合设计电力系统用户的需求。

激烈的竞争形势,导致厂家积极采用先进技术,使模块具有最小的体积达到最大功率输出,一些新产品的功率密度已达10瓦每立方英寸。

为了提高效率和输出功率是我们追求的目标,肖特基整流器和磁性材料具有改进的开关场效应晶体管,,是一个关键因素。

计算机工业的发展提出了新的目标,直流/直流电源。

TTL逻辑电路电压在5V,超大规模集成电路的驱动电流大,5A电流设计至少25瓦的输出功率模块。

节约能源,新的CMOS集成电路设计的3.3V电压降,也需要5A电流仅能使用16.5瓦的模块。

目前,一些超大规模集成电路制造商在电压低于2.9V感兴趣,2.1 V,以节省电力,由于直流/直流电源产品带来了新的挑战。

直流/直流模块采用同步整流技术在一定程度上的设计,提高了工作效率,但最终的改善是依赖于半导体器件性能的改善。

为控制电路解决直流/直流模块。

使用一个一定规模的集成电路将直流/直流模块的性能是革命性的进步[ 1 ]。

外部直流/直流模块的散热是一个关键问题。

由于尺寸的限制,模块的情况下必须有良好的导热性,否则会在半导体元件烧坏。

近年来,电路印刷在铝或陶瓷村板直流/直流产品世界。

铝和陶瓷板的导热性较好,为发展DC/DC模块提供了一个新的方向。

1.2开关电源的分类1.2.1按驱动方式分类1)自激式开关电源开关管起着振荡器器件和功率开关的作用。

2)他激式开关电源备有专门独立的振荡电路,使用专用的脉冲调宽控制器PWM芯片就是中一例。

1.2.2按能量转换过程的类型分类1)直流—直流(DC-DC)变换器它是将一种直流电转换成另一种或几种直流电。

DC-DC变换器是直流开关电源的核心部件,也是非隔离式或隔离式变换器直流电源的重要组成部分。

2)逆变器(DC-AC)它是将直流电转换交流电的开关变换器,是交流输出开关电源和不间断电源(UPS)的主要部件。

3)开关整流器(AC-DC)它是将交流电转换成直流电能的一种电源装置,这种变换器其变换过程应该理解为交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)。

4)交流-交流变换器(AC-AC)它是将一种频率的交流电直接转换成另一种恒频或可变频率的交流电,或是将交流电直接转换成恒频交流电的变换装置。

1.2.3按输入与输出是否隔离分类1)隔离式开关变换器的高频变压器将侧转换器(输入)和两个侧(输出)隔离。

转换器的结构主要有单端正激,反激式转换器,中心抽头(推挽)转换器,半桥转换器,全桥变换器。

2)非隔离式开关变换器在电气和非隔离输入输出。

输入和输出共享一个公共端。

转换器的结构主要有降压(降压)转换器,升压(升压)转换器,降压-升压(升压)变换器以及它们的组合变形等电路,Cuk转换器,Zeta转换器,SEPIC转换器1.2.4按功率开关管关断和开通工作条件分类1)硬开关变换器功率开关器件接通或断开电压或电流应力条件下。

这不仅产生的开关损耗,开关尖峰形成干涉噪声,需要额外的屏蔽,抗噪声滤波,以满足高精度的要求,高性能的电动设备。

2)软开关变换器功率开关器件承受的电压或电流不受力情况或关闭;或是加入到高压开关管零,称为零电压开关(ZVS);或电流通过开关管的零,称为零电流开关(ZCS)。

因为没有电压开关过程中,电流的重叠(理想的),大大降低开关损耗和开关电压,噪声小,开关变换器的高频,小型化。

1.3开关电源的特点直流/直流电源应用于70年代,形成了一个模块化的产品。

由于直流/直流电路设计相对简单,成本低,好的设计可以快速解决复杂的问题,设计,测试,生产标准,已形成了一套完整的直流/直流电源。

这大大简化了电子设计的过程中,电气设备系统。

在大型设备(如程控交换机),往往约占系统成本的20%,电源的设计考虑,并不是因为整个系统断电工作不正常。

直流/直流电源模式是最简单和最方便的方法。

在系统设计的早期阶段,然后根据内部的所有电路的电压和电流不同系统的要求,根据DC/DC模块制造商的产品目录以找到合适的直流江吴模块产品。

这样的系统在直流/直流模块有特殊要求,也可以是直流/直流两个模块制造商的特殊设计和生产。

因此,设计师用更少的能源为动力,把主要精力投入到设计系统。

直流/直流电源模块,可以使这一切成为可能。

随着小型化功率模块可以大大简化设备结构,减小体积重量,同时,高可靠性的专用电源模块,可以大大提高整个系统的可靠性,更有利于降低设计成本和设备成本。

2 开关电源主电路的设计2.1逆变器的工作原理图2-1 直流逆变推挽式结构图2-2给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC/DC变换器的基本电路拓扑。

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