開關(guān)電源設(shè)計(jì)一些重要知識點(diǎn)

一、什么叫boost電路？theboostconverter,或叫step-upconverter，是一種開關(guān)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(gè)開關(guān)（三極管或mos管）已經(jīng)斷開了很長時(shí)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(gè)部份來講明那個(gè)電路充電進(jìn)程在充電進(jìn)程中，開關(guān)閉合（三極管導(dǎo)通），等效電路如圖二，開關(guān)（三極管）處用導(dǎo)線代替。這時(shí)，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(gè)比率跟電感大小有關(guān)。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(dāng)開關(guān)斷開（三極管截止）時(shí)的等效電路。當(dāng)開關(guān)斷開（三極管截止）時(shí)，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(shí)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(jìn)程確實(shí)是一個(gè)電感的能量傳遞進(jìn)程。充電時(shí)，電感吸收能量，放電時(shí)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(jìn)程中維持一個(gè)持續(xù)的電流。若是那個(gè)通斷的進(jìn)程不斷重復(fù)，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(bǔ)充1AA電壓低，反激升壓電路制約功率和效率的瓶頸在開關(guān)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(yīng)有的能量），線徑太細(xì)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(shí)，整流損耗約百分之十.放電進(jìn)程3開關(guān)管，關(guān)鍵在這兒了，放大量要足夠進(jìn)飽和，導(dǎo)通壓降必然要小，是成功的關(guān)鍵.總共才一伏，管子上耗多了就沒電出來了，因些管壓降應(yīng)選最大電流時(shí)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(diǎn)就算1A吧,實(shí)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(shí)為3A,實(shí)際電流波形為0至6A.因此咱建議要用兩只號稱5A實(shí)際3A的管子并起來才能勉強(qiáng)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(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電源經(jīng)由電感-開關(guān)管形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感中的磁能轉(zhuǎn)化為電能在電感端左負(fù)右正，此電壓疊加在電源正端，經(jīng)由二極管負(fù)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(gè)方面著手：1.盡可能降低開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)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(fù)載回路的阻抗，使磁能盡可能多的轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)回路的損耗最低；3.盡可能降低操縱電路的消耗，因?yàn)殛P(guān)于轉(zhuǎn)換來講，操縱電路的消耗某種意義上是浪費(fèi)掉的，不能轉(zhuǎn)化為負(fù)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(gè)蜩分床雕至開關(guān)電源輜乩35電泌瞬-個(gè)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(guān)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(dá)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(dá)UOAffim解此酬既也:T12該側(cè)瘞制集成電觥正電隊(duì)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(gè)揪憧部的分蝴源艦叫端（&14W割如'用于敝卷制世斜開關(guān)瞬融聲膈響。.11觥融（閣由斕此甑俄14管麟瀕＜拂礎(chǔ)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(fù)載調(diào)整率？如何計(jì)算，及效率的計(jì)算?答：1電壓調(diào)整率：sv：概念為負(fù)載不變，輸入電壓轉(zhuǎn)變時(shí)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(fù)載調(diào)整率）滿載時(shí)輸出電壓-半載時(shí)輸出電壓與額定負(fù)載時(shí)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(jì)算。4、什么是比較放大器？答：確實(shí)是運(yùn)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(jì)算？答：各參數(shù)概念：I:場效應(yīng)管關(guān)閉時(shí)流經(jīng)電感的電流offI:場效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)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(guān)周期T:一個(gè)周期內(nèi)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)刻onT:一個(gè)周期內(nèi)開關(guān)關(guān)閉時(shí)刻offD：占空因數(shù)流經(jīng)電感的電流表達(dá)式：i(t)=i(0)+/V/LdtLM0SFET導(dǎo)通時(shí)流經(jīng)電感的電流：i二I+/V/Ldt=I+V*t/LLoff L offLMOSFET關(guān)閉時(shí)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(guān)電路的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。在導(dǎo)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(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí)期，電感的電流應(yīng)是持續(xù)的，需知足：I>二0那么:offL>=V2T2/2PT=V2D2/2Pfinonoutin out當(dāng)D二1/2時(shí)，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(dá)到50%。max ino假設(shè)取f=100kHz,I,那么可計(jì)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(guān)管T1集電極引出端；2腳：開關(guān)管T1發(fā)射極引出端；3腳：按時(shí)電容ct接線端；調(diào)劑ct可使工作頻