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大电流升压电路设计与实现

大电流升压电路设计与实现

大电流升压电路设计与实现

引言

随着人们生活水平不断的提高,对车的功能也越来高,这就需要有好的

电源。由于市面上的升压DC/DC 达不到电流需求,目前常采用将12 V 电瓶电压逆变到交流220 V,再由交流220 V 产生直流18.5 V 等多路输出的方法,虽然其可以达到电流需求,但电源经过两次转换后,电源效率将大幅度降低,

大约只有60%左右,这样的转换效率对汽车电瓶供电是很难接受的。针对这一

问题,该文提出基于两相步进升压型DC/DC 控制器LT3782 设计大电流输出

的升压型DC/DC 模块的方法。

1 LT378

2 简介

LT3782 是美国凌力尔特公司生产的两相步进升压型DC/DC 控制器,

28 引脚SSOP 封装芯片,开关频率在150~500 kHz 之间可编程,由于采用两相BOOST 拓扑结构。对输出场效应管漏电流和肖特基二极管通过电流的要求

都减少一半,即两个输出相位差180°,两个输出间互相抑制输出纹波电流,输出纹波是单相BOOST 转换电路的1/3。27 引脚连接输入电源;4 引脚接地;

11 引脚用来设定开关频率;20 和23BGATE 引脚用来驱动场效应管的栅极;8,9,1 2 和13SENSE 引脚用来反馈场效应管的输出电流;16 引脚是输出电压反馈引脚,该脚电压为2.44 V,当该引脚的电压大于2.45 V 时,器件才开始工作,当该引脚的电压小于0.3 V 时,器件进入低电压关断模式。14 引脚是软启动引脚,当加电时,输出电压从0 V 渐变到设定的输出电压值,典型的启动时

间可以由下式计算:

t=2.44C/10

式中:C 为连接14 引脚到地的电容值,单位为μF;t 为典型的启动

升压斩波电路设计..

电力电子技术课程设计报告题目:升压斩波电路设计 学院: 专业: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

升压斩波电路设计(一) 设计任务书

(二)设计说明书 目录一matlab仿真原理 1 升压斩波电路工作原理 1.1主电路工作原理 1.2 IGBT驱动电路选择 2 仿真实验 2.1仿真模型 2.2仿真实验结果及分析 2.3仿真实验结论 2.4 最优参数选择 二硬件实验 2.1 硬件电路 2.1.1整流电路 2.1.2斩波信号产生电路 2.1.3斩波电路 2.1.4总原理图 2.1.5元器件列表 2.2 PCB印刷电路板 2.3 制造输出——final 三课程设计总结 参考文献

摘要 本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路(Boost chopper).设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析,借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系,最后进行了GUI编程,利用图形可视化界面的直观易懂的特点,使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式,从而具有友好界面,非常方便的就可进行控制参数输入,和输出图像显示。第二部分是电路板,它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成,其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境,强大的元件及元件库的组织功能,方便易用的连线工具,强大的编辑功能设计检验,与印制电路板设计系统的紧密连接,自定义原理图模板高质量的输出等等优点,和丰富的设计法则,易用的编辑环境,轻松的交互性手动布线,简便的封装形式的编辑及组织,高智能的基于形状的自定布线功能,万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点,使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图,和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径,通过设定相应的规则,足以满足设计所要求的规定。 关键字升压斩波; SG3525;SIMULINK ; PWM;Protel

大电流升压电路设计与实现

大电流升压电路设计与实现 引言 随着人们生活水平不断的提高,对车的功能也越来高,这就需要有好的电源。由于市面上的升压DC/DC达不到电流需求,目前常采用将12 V电瓶电压逆变到交流220 V,再由交流220 V产生直流18.5 V等多路输出的方法,虽然其可以达到电流需求,但电源经过两次转换后,电源效率将大幅度降低,大约只有60%左右,这样的转换效率对汽车电瓶供电是很难接受的。针对这一问题,该文提出基于两相步进步进升压型升压型DC/DC控制器LT3782设计大电流输出的升压型DC/DC模块的方法。 1 LT3782简介 LT3782是美国凌力尔特公司生产的两相步进升压型DC/DC控制器,28引脚SSOP封装芯片,开关频率开关频率在150~500 kHz之间可编程,由于采用两相BOOST拓扑结构。对输出场效应管场效应管漏电流和肖特基二极管通过电流的要求都减少一半,即两个输出相位差180°,两个输出间互相抑制输出纹波电流,输出纹波是单相BOOST转换电路的1/3。27引脚连接输入电源;4引脚接地;11引脚用来设定开关频率;20和23BGATE引脚用来驱动场效应管的栅极;8,9,1 2和13SENSE引脚用来反馈场效应管的输出电流;16引脚是输出电压反馈引脚,该脚电压为2.44 V,当该引脚的电压大于2.45 V时,器件才开始工作,当该引脚的电压小于0.3 V时,器件进入低电压关断模式。14引脚是软启动引脚,当加电时,输出电压从0 V渐变到设定的输出电压值,典型的启动时间可以由下式计算:t=2.44C/10 式中:C为连接14引脚到地的电容值,单位为μF;t为典型的启动时间。 2 电路实现 2.1 开关电源开关电源总体设计 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间 电路实现,12 V汽车电瓶电压经过插头JP1和R5给LT3782供电,LT3782产生的两相振荡输出驱动N沟道场效应管Q1和Q2,场效应管输出分别经肖特基二极管D1和D2整流后,由电容C7滤波输出。 2.2 开关电源参数设定 图2中,电阻R1用来设定LT3782的开关频率,LT3782的开关频率在150~500 kHz之间可编程。这里选取开关频率为250 kHz,参照图3取电阻值R1=75 kHz。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了开关电源的发展前进,每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC 和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。另外,开关电源的发展与应用在节约能源、节约

直流升压电路原理图

几款直流升压电路 直流升压就是将电池提供的较低的直流电压,提升到需要的电压值,其基本的工作过程都是:高频振荡产生低压脉冲——脉冲变压器升压到预定电压值——脉冲整流获得高压直流电,因此直流升压电路属于DC/DC电路的一种类型。 在使用电池供电的便携设备中,都是通过直流升压电路获得电路中所需要的高电压,这些设备包括:手机、传呼机等无线通讯设备、照相机中的闪光灯、便携式视频显示装置、电蚊拍等电击设备等等。 一、几种简单的直流升压电路 以下是几种简单的直流升压电路,主要优点:电路简单、低成本;缺点:转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小。这些电路比较适合用在万用电表中,替代高压叠层电池。

二、24V供电CRT高压电源 一些照相机CRT使用11.4cm(4.5英寸)纯平面CRT作为显示部件,其高压部件的阳极电压为+20kV,聚焦极电压为+3.2kV,加速极电压为+1000V,高压部件供电为直流24V。以下电路是为替换维修这些显示器的高压部件而设计(电路选自网络文章,原作者不详)。该电路的设计也可为其他升压电路设计提供参考。 基本原理:NE555构成脉冲发生器,调节电位器VR2可使之产生频率为20kHz左右的脉冲,电位器VR1调脉宽。TR1为推动级,脉冲变压器T1采用反极性激励,即TR1导通时TR2截止,TR1截止时TR2导通,D3、C9、VR3、R7及D4、R6、TR3组成高压保护电路。VR2用于调频率,调节VR2可调整高压大小。 VR2选用精密可调电阻。T2可选用彩电行输出变压器变通使用。笔者选用的是东洋SE-1438G系列35cm(14英寸)彩电的行输出变压器,采用此变压器阳极电压可达20kV,再适当选取R8的阻值使加速极电压为+1000V、R9的阻值使聚焦极电压为+3.2kV即可。整个部件采用铝盒封装,铝壳接地,这样可减少对电路干扰。 直流升压电压电路图集锦: 三极管升压电路:

一种非常实用的Boost升压电路原理详解

一种实用的BOOST电路 0 引言 在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W以上的DC /DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的DC/DC升压电路。 UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作隔离回扫式开关电源的控制电路,根据UC3842的功能特点,结合Boos t拓扑结构,完全可设计成电流型控制的升压DC/DC电路,且外接元器件少,控制灵活,成本低,输出功率容易做到100W以上,具有其他专用芯片难以实现的功能。 1 UC3842芯片的特点 UC3842工作电压为16~30V,工作电流约15mA。芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MoSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%。另外,具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。 由UC3842设计的DC/DC升压电路属于电流型控制,电路中直接用误差信号控制电感峰值电流,然后间接地控制PWM脉冲宽度。这种电流型控制电路的主要特点是: 1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化,电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化,改善了瞬态电压调整率; 2)电流型控制检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率; 3)简化了限流电路,在保证电源工作可靠性的同时,电流限制使电感和开关管更有效地工作; 4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿,因为,平均电感电流大小是决定输出大小的因素,在占空比不同的情况下,峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应,特别是占空比,50%的不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差,即使占空比<50%,也可能发生高频次谐波振荡,因而需要斜坡补偿,使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致,但是,同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。

直流升压斩波电路课程设计

《电力电子技术》课程设计说明书直流升压斩波电路设计 学院:电气与信息工程学院 学生姓名:凌昇 指导教师:董恒职称/学位硕士 专业:电气工程及其自动化 班级:电气本1201 学号:1230120148 完成时间:2015年6月

绪论............................................................ - 1 - 1 直流升压斩波电路的设计思想.................................... - 3 - 1.1直流升压斩波电路原理...................................... - 3 - 1.2参数计算.................................................. - 4 - 2 直流升压斩波电路驱动电路设计.................................. - 5 - 3直流升压斩波电路保护电路设计.................................. - 6 - 3.1过电流保护电路............................................ - 6 - 3.2过电压保护电路............................................ - 6 - 4 直流升压斩波电路总电路的设计.................................. - 8 - 5 直流升压斩波电路仿真.......................................... - 9 - 5.1仿真模型的选择............................................ - 9 - 5.2仿真结果及分析............................................ - 9 - 致谢............................................... 错误!未定义书签。参考文献....................................................... - 12 - 附录:元件清单................................................. - 13 -

升压降压电源电路工作原理

b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一: 假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程 如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。 如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.

DC-DC升压(BOOST)电路原理

BOOST升压电路中: 电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS 开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成; 肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端!! 电感升压原理: 什么是电感型升压DC/DC转换器? 如图1所示为简化的电感型DC-DC转换器电路,闭合开关会引起通过电感的电流增加。打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。因储存来自电感的电流,多个开关周期以后输出电容的电压升高,结果输出电压高于输入电压。 电感型升压转换器应用在哪些场合? 电感型升压转换器的一个主要应用领域是为白光LED供电,该白光LED能为电池供电系统的液晶显示(LCD)面板提供背光。在需要提升电压的通用直流-直流电压稳压器中也可使用。 决定电感型升压的DC-DC转换器输出电压的因素是什么? 在图2所示的实际电路中,带集成功率MOSFET的IC代替了机械开关,MOSFET的开、关由脉宽调制(PWM)电路控制。输出电压始终由PWM占空比决定,占空比为50%时,输出电压为输入电压的两倍。将电压提高一倍会使输入电流大小达到输出电流的两倍,对实际的有损耗电路,输入电流还要稍高。 电感值如何影响电感型升压转换器的性能? 因为电感值影响输入和输出纹波电压和电流,所以电感的选择是感性电压转换器设计的关键。等效串联电阻值低的电感,其功率转换效率最佳。要对电感饱和电流额定值进行选择,使其大于电路的稳态电感电流峰值。 电感型升压转换器IC电路输出二极管选择的原则是什么? 升压转换器要选快速肖特基整流二极管。与普通二极管相比,肖特基二极管正向压降小,使其功耗低并且效率高。肖特基二极管平均电流额定值应大于电路最大输出电压.

IGBT升压斩波电路设计

电子技术 课程设计说明书IGBT升压斩波电路设计 学生姓名:学号: 学院: 专业:电气工程及其自动化 指导教师: 2013年12 月

目录 1 引言 (3) 1.1 电力电子技术的介绍 (3) 1.2 电力电子技术的应用 (3) 1.3 电力电子技术中的直流变化技术 (4) 2 系统方案与主电路设计 (4) 2.1 系统方案 (4) 2.2 主电路设计 (4) 2.3 参数计算 (5) 2.3.1 RLC的计算 (5) 2.3.2 额定参数的计算 (6) 3 控制电路的设计 (6) 3.1 芯片SG3525的介绍 (6) 3.2 控制电路原理图 (7) 4 系统仿真 (8) 4.1 仿真模型的建立 (8) 4.2 系统仿真结果与分析 (11) 5 结论 (12) 参考文献 (13)

1 引言 1.1 电力电子技术的介绍 电力电子技术(Power Electronics)也称为电力电子学。利用电力电子开关器件组成电力开关电路,利用晶体管集成电路和微处理器构成信号处理和控制系统,对电力开关电路进行实时、适式的控制,可以经济有效地实现开关模式的电力变换和电力控制,包括电压(电流)的大小、频率、相位和波形的变换和控制。是综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。 电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年,美国的W.Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。 1.2 电力电子技术的应用 电力电子技术是一个全新的技术平台,它由电路技术、功率半导体技术、计算机技术以及现代化的控制技术组成。从电力电子技术出现算起,它已经走过了50年的发展历程,也从电子技术中分离出来,成为了一门独立的科学技术。随着科学技术的发展,电力电子技术广泛应用于国民经济的每个工业领域。新千年后,电力电子技术的相关技术得到长足发展,再加上与微电子技术的结合,将使电力电子技术应用前景更为广阔。电力电子技术在发展速度,渗透力、与别的学科的融合程度上都与微电子技术有着相同的特征。这也使电力电子技术有旺盛的生命力,必将迎来更加广阔的发展空间。在电力电子技术中,可控整流电路是非常重要的内容,整流电路是将交流电变为直流电的电路,其应用非常广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置;电气化铁道(电气机车、磁悬浮列车等)、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术;各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电,可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。

5-12V升压电路设计

目录 第一章设计方案 (1) 1.1 方案完成内容 (1) 1.2 方案设计流程 (1) 第二章基本元件认读 (2) 2.1 MC34063 (2) 2.1.1 MC34063概论 (2) 2.1.2 MC34063 升压电路原理 (2) 2.1.3 MC34063 重要工作管脚计算公式 (3) 2.2 其他元器件清单及作用 (3) 第三章单元电路分析 (3) 3.1升压电路分析 (3) 3.1.2 电路工作过程分析 (4) 第四章电路焊接及调试 (4) 4.1电路的仿真及调试 (4) 4.2焊接与结果测试分析 (5) 4.2.1 焊接效果 (5) 4.2.2 工具及其测试方法 (5) 4.2.3 结果分析 (5) 第五章总结 (6)

第一章设计方案 1.1 方案完成内容 1、用集成电路mc34063为核心设计一个5-12V升压电路; 2、利用电源集成电路mc34063和少量电容电感及电阻器件,将输入直流电压5V转换为直流电压12V输出。 3、以模拟电子电路,数字电子电路为基础。 1.2 方案设计流程 拿到课题后,我们首先讨论了电路设计的着手点,从芯片mc34630入手,分析其内部结构以及工作原理和各个管脚的作用,然后根据对芯片的认识和了解开始着手设计电路图,根据电路图完成仿真,调试,最后做出事物。

第二章基本元件认读 2.1 MC34063 2.1.1 MC34063概论 芯片本身包含DC/DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器,R-S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心,由它构成的DC/DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为基础的系统里。 MC34063集成电路主要特性:输入电压范围:2、5~40V;可调范围:1.25~40V输出电流可达:1.5A;作频率:最高可达100kHz;静态电流,路电流限制,实现升压或降压电源变换器MC34063的基本结构及引脚图功能见2.11脚:开关管T1集电极引出端;2脚:开关管T1发射极引出端;3脚:定时电容ct接线端;调节ct可使工作频率在100-100kHz 范围内变化;4脚:电源地;5脚:电压比较器反相输入端,同时也是输出电压取样端;使用时应外接两个精度不低于1%的精密电阻;6脚:电源端;7脚:负载峰值电流(Ipk)取样端;6,7脚之间电压超过300mV时,芯片将启动内部过流保护功能;8脚:驱动管集电极引出端。 图1 MC34063内部结构 2.1.2 MC34063 升压电路原理 MC34063组成的升压电路原理如图8,当芯片内开关管(T1)导通时,电源经取样电阻Rsc、电感L1、MC34063的1脚和2脚接地,此时电感L1开始存储能量,而由C0对负载提供能量。当T1断开时,电源和电感同时给负载和电容Co提供能量。电感在释放能量期间,由

升压电路的原理与实现

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/329263548.html, 升压电路的原理与实现 作者:袁幸杰郑轶卢涛冯向超 来源:《电子技术与软件工程》2018年第05期 摘要随着新能源技术的不断发展,对电力变换技术也提出了更高的要求,尤其许多新能源电池自身的属性决定其输出的电压较低而电流较大,无法被用电设备直接使用,需要进行电力变换。本文针对新能源电池输出电压低、电流大这一特点。对三种不同的升压方式进行了对比,提出并实现了一种基于BOOST拓扑的升压变换电路并在此基础上进行了损耗分析。最后针对溶解氧海水电池搭建了一套电池升压管理系统,实现了低电压大电流的条件下的高效率直流升压变换,并在近海测试中取得了较好的测试效果,有效解决了该问题。 【关键词】BOOST升压电路海水电池超低压升压电池管理 随着新能源电池的不断涌现对电力变换技术也提出了更高的要求,尤其是在光伏及海水发电等领域,通常电池本身输出的电压较低而电流较大,不能直接为用电设备所用。而现有的电力变换技术通常不能够高效率的进行电能由此造成了电能无法得到充分利用。国外如荷兰等国家已经针对这一问题进行了较多的探索,其采用DCDC方式能够高效率的进行电能转换,而 目前国内并没有相应的成熟技术与产品在实际中应用。文章在对比了推挽、全桥等多种升压方法的基础上提出了一种基于BOOST拓扑的超低压升压的实现方法,能够实现升压比大于10 的低电压、大电流情况下的高效率电压转换,转换效率达到75%以上。 溶解氧海水电池作为一种以海水为电解质能够提供长期、稳定电能的新型电池,对深海观测具有重要意义,应用前景非常广泛。但是由于海水电池采用开放式结构,输出电压低电流大并且各组电池无法进行串联对海水电池输出的低电压进行升压变换是海水电池应用于水下设备的必由之路。 1 工作原理 1.1 升压方案选择 目前,DC-DC直流升压变换电路有多种结构形式,主要方式有:单端式、半桥式、全桥式、推挽式。 其中推挽式是基于逆变升压的原理,推挽式升压电路必须使用带有中心抽头的变压器,增大了变压器偏磁的风险,而且推挽式开关电源方案不适合负载变化较大的场合。桥式升压电路同样是基于逆变升压的原理。采用推挽式与桥式升压方式需要先对海水电池输出的直流电进行逆变而后再进行整流,这两种升压方式由于结构较为复杂,转换过程中的开关损耗过高,而且由于输入过低对变压器的性能要求较高,难以实现高效率的升压变换。

常见直流升压电路原理

几款直流升压电路原理与设计 【进入博客】【进入论坛】更新时间:2009年08月13日浏览次数:3488 作者:来 源: 流升压就是将电池提供的较低的直流电压,提升到需要的电压值,其基本的工作过程都是:高频振荡产生低压脉冲——脉冲变压器升压到预定电压值——脉冲整流获得高压直流电,因此直流升压电路属于DC/DC电路的一种类型。 在使用电池供电的便携设备中,都是通过直流升压电路获得电路中所需要的高电压,这些设备包括:手机、传呼机等无线通讯设备、照相机中的闪光灯、便携式视频显示装置、电蚊拍等电击设备等等。 一、几种简单的直流升压电路 以下是几种简单的直流升压电路,主要优点:电路简单、低成本;缺点:转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小。这些电路比较适合用在万用电表中,替代高压叠层电池。

二、24V供电CRT高压电源 一些照相机CRT使用11.4cm(4.5英寸)纯平面CRT作为显示部件,其高压部件的阳极电压为+20kV,聚焦极电压为+3.2kV,加速极电压为+1000V,高压部件供电为直流24V。以下电路是为替换维修这些显示器的高压部件而设计(电路选自网络文章,原作者不详)。该电路的设计也可为其

他升压电路设计提供参考。 基本原理:NE555构成脉冲发生器,调节电位器VR2可使之产生频率为20kHz左右的脉冲,电位器VR1调脉宽。TR1为推动级,脉冲变压器T1采用反极性激励,即TR1导通时TR2截止,TR1截止时TR2导通,D3、C9、VR3、R7及D4、R6、TR3组成高压保护电路。VR2用于调频率,调节VR2可调整高压大小。 VR2选用精密可调电阻。T2可选用彩电行输出变压器变通使用。笔者选用的是东洋SE-1438G系列35cm(14英寸)彩电的行输出变压器,采用此变压器阳极电压可达20kV,再适当选取R8的阻值使加速极电压为+1000V、R9的阻值使聚焦极电压为+3.2kV即可。整个部件采用铝盒封装,铝壳接地,这样可减少对电路干扰。

一种实用的boost升压电路的设计

一种实用的boost升压电路的设计 1、引言可充电锂电池在手持电子产品以及工控领域应用越来越广泛,在使用过程需要不断对锂电池进行充电,一种便捷可靠充电电路不仅可以提高电池的使用寿命,而且可以保证充电过程中的安全。该充电方式不仅可以通过USB接口进行充电还以通过USB接口与带有USB接口的5V电源适配器进行直接连接进行充电,与之前只能通过电源适配器进行充电的方式更加便捷。锂电池使用的领域本身控制板的所需提供的电源电压一般为3.3V或5V,当锂电池使用在3.3V工作的控制电路中所需通过斩波或其它方式对其进行降压处理以满足使用的需求;当使用在5V或更高电压供电的控制电路中就需要将锂电池的3.7V通过直流升压电路进行处理已达到控制电路的需求。本文完成一套控制电路需要的电源电压为5V,采用直流Boost升压电路设计。 2、锂电池充电电路本文所中所论及的锂电池充电电路主要有CN3052构成,CN3052是可以对单节锂离子或者锂-聚合物可充电电池进行横流/恒压充电的充电控制器,该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管;该芯片并且符合USB 总线技术规范,非常适用于便携式应用领域;对于热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内;调制输出电压为 4.2V,精度达1%,其充电电流的大小可以通过一个外部电阻点整。当输入电压掉电时CN3502自动进入低功耗睡眠模式,在该模式先芯片的消耗功率为微瓦数量级。同时该充电芯片还具备输入电压过低检测,自动在充电,芯片使能输入和电池温度监控以及状态指示等功能。 图1CN3502充电原理图 3、DC-DC变换电路3.1、DC-DC变换电路分类与特性DC-DC变换器的种类很多,按输入/输出回路是否采用隔离,可分为隔离型DC-DC变换和非隔离型DC-DC变换两大类。其中隔离型DC-DC变换相对于非隔离型DC-DC具有可变换的电压范围宽,输出文波特性好等优点;但是隔离型DC-DC变换都需要有变压器,以及其它所需的元器件,所以在电路中占用的空间大,所需成本高等缺点,一般不适用于体积较小的器件中;非隔离型DC-DC

DC-DC升压电路原理

DC-DC升压电路原理 BOOST升压电路中: 电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS 开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成; 肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端!! 電感升壓原理: 什么是电感型升压DC/DC转换器? 如图1所示为简化的电感型DC-DC转换器电路,闭合开关会引起通过电感的电流增加。打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。因储存来自电感的电流,多个开关周期以后输出电容的电压升高,结果输出电压高于输入电压。 决定电感型升压的DC-DC转换器输出电压的因素是什么? 在图2所示的实际电路中,带集成功率MOSFET的IC代替了机械开关,MOSFET的开、关由脉宽调制(PWM)电路控制。输出电压始终由PWM占空比决定,占空比为50%时,输出电压为输入电压的两倍。将电压提高一倍会使输入电流大小达到输出电流的两倍,对实际的有损耗电路,输入电流还要稍高。 电感值如何影响电感型升压转换器的性能? 因为电感值影响输入和输出纹波电压和电流,所以电感的选择是感性电压转换器设计的关键。等效串联电阻值低的电感,其功率转换效率最佳。要对电感饱和电流额定值进行选择,使其大于电路的稳态电感电流峰值。 电感型升压转换器IC电路输出二极管选择的原则是什么?

升压斩波电路设计(1)

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称电力电子技术 题目升压斩波电源设计 专业班级电气工及其自动化 学生姓名王振林学号 2 指导老师颜渐德 审批谢卫才 任务书下达日期2010 年5 月17 日设计完成日期2010 年5 月28 日

摘要

本设计是基于3525芯片为核心控制的升压斩波电路().设计由仿真和两大部分构成。主要是理论分析,借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系。第二部分是电路板,它可以通过设计完成,其中原理图设计系统以其分层次的设计环境,强大的元件及元件库的组织功能,方便易用的连线工具,强大的编辑功能设计检验,与印制电路板设计系统的紧密连接,自定义原理图模板高质量的输出等等优点,和丰富的设计法则,易用的编辑环境,轻松的交互性手动布线,简便的封装形式的编辑及组织,高智能的基于形状的自定布线功能,万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点,使其在我们学生选用电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用设计原理图,和进行板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径,通过设定相应的规则,足以满足设计所要求的规定。 引言 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。但以为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题: (1)系统损耗的问; (2)栅极电阻; (3)驱动电路实现过流过压保护的问题。 1.逆变电源工作原理 1.1 变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频滤波。由4个740构成桥式逆变电路,740最高耐压400V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器2110提供驱动信

直流boost升压电路设计与实现

一种实用电池充电升压电路设计 1、引言 (1) 2、锂电池充电电路 (2) 3、DC-DC变换电路 (2) 3.1、DC-DC变换电路分类与特性 (2) 3.2、电感型DC-DC变换器原理 (3) 3.3、DC-DC变换电路设计 (5) 3.3.1、电感量确定 (7) 3.3.2、滤波电容值确定 (7) 3.3.3、开关管的选择 (8) 4、结束语 (8) 1、引言 可充电锂电池在手持电子产品以及工控领域应用越来越广泛,在使用过程需要不断对锂电池进行充电,一种便捷可靠充电电路不仅可以提高电池的使用寿命,而且可以保证充电过程中的安全。该充电方式不仅可以通过USB接口进行充电还以通过USB接口与带有USB接口的5V电源适配器进行直接连接进行充电,与之前只能通过电源适配器进行充电的方式更加便捷。锂电池使用的领域本身控制板的所需提供的电源电压一般为3.3V或5V,当锂电池使用在3.3V工作的控制电路中所需通过斩波或其它方式对其进行降压处理以满足使用的需求;当使用在5V或更高电压供电的控制电路中就需要将锂电池的3.7V通过直流升压电路进行处理已达到控制电路的需求。本文完成一套控制电路需要的电源电压为5V,采用直流Boost升压电路设计。

2、锂电池充电电路 本文所中所论及的锂电池充电电路主要有CN3052构成,CN3052是可以对单节锂离子或者锂-聚合物可充电电池进行横流/恒压充电 的充电控制器,该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管;该芯片并且符合USB总线技术规范,非常适用于便携式应用领域;对于热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内;调制输出电压为4.2V,精度达1%,其充电电流的大小可以通过一个外部电阻点整。当输入电压掉电时CN3502自动进入低功耗睡眠模式,在该模式先芯片的消耗功率为微瓦数量级。同时该充电芯片还具备输入电压过低检测,自动在充电,芯片使能输入和电池温度监控以及状态指示等功能。 图1 CN3502充电原理图 3、DC-DC变换电路 3.1 、DC-DC变换电路分类与特性 DC-DC变换器的种类很多,按输入/输出回路是否采用隔离,可分为隔离型DC-DC变换和非隔离型DC-DC变换两大类。其中隔离型DC-DC

升压降压电源电路工作原理

升压降压电源电路工作原理

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boost升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一: 假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。 放电过程 如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。 如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。 如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证. 开关管导通时,电源经由电感-开关管形成回路,电流在电感中转化为磁能贮存;开关管关断时,电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正,此电压叠加在电源正端,经由二极管-

Boost升压电路原理

为大家介绍一种非常实用的BOOST电路: 0 引言 在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W以上的DC/DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的DC/DC升压电路。 UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作隔离回扫式开关电源的控制电路,根据UC3842的功能特点,结合Boost拓扑结构,完全可设计成电流型控制的升压DC/DC电路,且外接元器件少,控制灵活,成本低,输出功率容易做到100W以上,具有其他专用芯片难以实现的功能。 1 UC3842芯片的特点 UC3842工作电压为16~30V,工作电流约15mA。芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MoSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%。另外,具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。 由UC3842设计的DC/DC升压电路属于电流型控制,电路中直接用误差信号控制电感峰值电流,然后间接地控制PWM脉冲宽度。这种电流型控制电路的主要特点是: 1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化,电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化,改善了瞬态电压调整率; 2)电流型控制检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率; 3)简化了限流电路,在保证电源工作可靠性的同时,电流限制使电感和开关管更有效地工作; 4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿,因为,平均电感电流大小是决定输出大小的因素,在占空比不同的情况下,峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应,特别是占空比,50%的不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差,即使占空比<50%,也可能发生高频次谐波振荡,因而需要斜坡补偿,使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致,但是,同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。

5-12V升压电路设计

学号1307080132 天津城建大学 电子线路综合设计 设计说明书 5-12V升压电路设计 起止日期:2015年6月29日至2015年7月10日 学生姓名牛童童 班级13信科1 成绩 指导教师(签字) 计算机与信息工程学院 2015年7 月10 日

天津城建大学 课程设计任务书 2014 —2015学年第二学期 计算机与信息工程学院电子信息科学与技术专业13信科1 班 课程设计名称:电子线路综合设计 设计题目: 5-12V升压电路设计 完成期限:自2015年6月29日至2015年7月10日共2周 设计依据、要求及主要内容: 一. 课程设计依据 稳压电路在电子系统中有重要的提供稳定电压的作用,学生在掌握了一定的模拟和数字电路知识的基础上,设计一个5-12V升压电路,锻炼运用所学知识,独立分析问题、解决问题的综合能力。 二.课程设计内容 1.用集成电路mc34063为核心设计一个5-12V升压电路; 2.利用电源集成电路mc34063和少量电容电感及电阻器件,将输入直流电压5V转换为直流电压12V输 出。 三.课程设计要求 1.要求独立完成设计任务。 2.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1 3.课程设计的说明书要求简洁、通顺,计算正确,图纸表达内容完整、清楚、规范。 4.测试要求:根据题目的特点,设计电路并仿真,最后焊接电路并进行调试。 5.课设说明书要求: 1)说明题目的设计电路图、硬件焊接和调试过程。 2)详细介绍运用的理论知识和电路图设计过程。 3)绘制电路图并对硬件调试过程进行详细的分析。 指导教师(签字): 教研室主任(签字): 批准日期:2015 年 6 月 25 日

升压斩波电路设计说明

工程学院 课程设计任务书 课程名称电力电子技术 题目升压斩波电源设计 专业班级电气工及其自动化 学生王振林学号 5 指导老师颜渐德 审批卫才 任务书下达日期2010 年5 月17 日设计完成日期2010 年5 月28 日

摘要

本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路(Boost chopper).设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。 Matlab主要是理论分析,借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系。第二部分是电路板,它可以通过Protel设计完成,其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境,强大的元件及元件库的组织功能,方便易用的连线工具,强大的编辑功能设计检验,与印制电路板设计系统的紧密连接,自定义原理图模板高质量的输出等等优点,和丰富的设计法则,易用的编辑环境,轻松的交互性手动布线,简便的封装形式的编辑及组织,高智能的基于形状的自定布线功能,万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点,使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图,和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径,通过设定相应的规则,足以满足设计所要求的规定。 引言 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT 在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。但以IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题: (1)系统损耗的问; (2)栅极电阻; (3)驱动电路实现过流过压保护的问题。 1.逆变电源工作原理 1.1 DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源

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