dc-dc转换器原理

DC-DC变换器原理 DC/DC Converter Principle

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为直流电源使用呢，对于对电压没有准确要求的微、小型用电设备是可以的，如计算器、玩具等。太阳电池输出电压取

大小与光照强度直接有关，不能直接作为正规电源使用。通过DC-DC变换器可以把太阳电池输出的直流电转换成稳定

是直流——直流变换器，是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，下面就其原理作简单介绍。

这样画风景不真实，但是很美

)工作方式，基本原理是通过开关管把直流电斩成方波（脉冲波），通过调节方波的占空比（脉冲宽度与脉冲周期之比）

1左上部是一个斩波基本电路，Ud是输入的直流电压，V是开关管，UR是负载R上的电压，开关管V把输

T，在V导通时输出电压等于Ud，导通时间为ton，在V关断时输出电压等

1下部绿线为连续输出波形，其平均电压如红线所示。改变脉冲宽度即可改变输

UR1）较高；在时间t1 后脉冲变窄，平均电压（UR2）降低。固定方波周期T不变，改变占空比调节输出电

Buck变换器。

图1 DC-DC变换基本原理

2是加有LC滤波的电

双向DC-DC变换器

摘要:以FPGA和TM4C123G为控制核心，设计制作了双向DC-DC变换器。本系统主要包括Buck/Boost双向DC-DC变换电路、电压电流采样电路和辅助电源电路等，其中以Buck/Boost变换电路为核心，完成锂电池组的充、放电，采用闭环反馈系统，实时监测锂电池组的电压、电流，经过PID调节，控制输出PWM波，从而控制Buck/Boost变换电路。经测试，变换器可实现恒流充电，且充电电流在1~2A内可调，步进值可设定，电流控制精度eic?0.12%，测量精度

em?0.192%，变换器充电效率?1?98.54%，放电效率?2?97.99%，且系统具有过充保护功能，阈值电压U1th?(24?0.032)V，能自动转换工作模式并保持

U2?(30?0.010)V。经称量，双向DC-DC变换器、测控电路与辅助电源三部分总重量为368g。此外，系统可识别充电、放电两种模式，并实时显示充、放电的电流与电压，人机交互性良好。

关键词：BDC；锂电池；PWM；PID；过充保护

1 方案论证

1.1 方案比较与选择

1.1.1 双向DC-DC主回路

方案一：非隔离式Buck/Boost BDC

高效率DC-DC电源

青岛理工大学

一组 王志强 吴兆锋 刘少朋

摘 要

此系统为了实现高效率DC-DC电源，稳定输出电压和输出电流，选择STM32F103单片机作为核心芯片，同时采用TPS5430和AP1609开关电源转换芯片以及LM1117芯片作为辅助电源控制系统，以IRF540N作为开关管，以IR2101驱动芯片实现开关管的驱动。实现了按键设定、液晶显示等功能。设计了Sepic拓扑下的DC-DC模块，实现了9V供电转换为5V的电压变换功能，同时输出电压纹波小于2%，输出电压为5V时电源效率高于85%，输出电压为2V时电源效率高于75%。当输入电流恒定时，当输入电压从6V到12V变化时，保持输入电流恒定在1A；调整时间不超过1s。此系统具有调整速度快，精度高，功耗低，负载调整率低，效率高等优点。

关键词：STM32 直流-直流变换电源 IRF540N Sepic斩波电路

Abstract

This system aim at achieving the high efficiency DC-DC power, stabilizing the output voltage and the output current, choosing

高效率DC-DC电源

青岛理工大学

一组 王志强 吴兆锋 刘少朋

摘 要

此系统为了实现高效率DC-DC电源，稳定输出电压和输出电流，选择STM32F103单片机作为核心芯片，同时采用TPS5430和AP1609开关电源转换芯片以及LM1117芯片作为辅助电源控制系统，以IRF540N作为开关管，以IR2101驱动芯片实现开关管的驱动。实现了按键设定、液晶显示等功能。设计了Sepic拓扑下的DC-DC模块，实现了9V供电转换为5V的电压变换功能，同时输出电压纹波小于2%，输出电压为5V时电源效率高于85%，输出电压为2V时电源效率高于75%。当输入电流恒定时，当输入电压从6V到12V变化时，保持输入电流恒定在1A；调整时间不超过1s。此系统具有调整速度快，精度高，功耗低，负载调整率低，效率高等优点。

关键词：STM32 直流-直流变换电源 IRF540N Sepic斩波电路

Abstract

This system aim at achieving the high efficiency DC-DC power, stabilizing the output voltage and the output current, choosing

摘要

本系统基于双向同步整流原理，主电路在拓扑结构上整合Buck和Boost两种电路，配合MOS管驱动电路、电流检测电路、辅助电源电路以及输出过流保护电路，使该DC/DC变换器实现能量的双向流通。系统由STM32F103ZET6单片机控制电流的步进可调，同时控制PWM波产生相应恒定电压值，使用TI的MOS管CSD19535代替续流二极管，大大提高了系统效率。本系统在充电模式可达到98%的转换效率，放电模式达到98%的转换效率，电流检测电路使用TI高精度检流芯片INA282，恒定输出的电流精度稳定在1.5%以内，电压精度稳定在1%以内，同时在LCD上显示所处状态，符合基本要求与发挥部分的参数要求。本设计创新点在于将电池充电过程分为三个阶段，通过显示屏实时显示电池所处的充电状态。

关键词 DC/DC电路 同步整流 STM32

目录

1 方案论证 ................................................................................................................................ 3

1.1 方案描述 .........

Part Number Descript

ion

Status

SubFamil

y

Regulate

d

Outputs(

#)

Vin(Min)

(V)

Vin(Max)

(V)

Preset

Vout(V)

Vout(Min

)(V)

TLV62130采用 3x3

QFN 封装

的 4-17V

3A 降压转

新

ACTIVE

降压稳压

器

14170.9

TLV621503-17V、1A

降压转换新

ACTIVE

降压稳压

器

14170.9

TPS82695500mA 高

效

MicroSiP?

降压转换

器（剖面

新

ACTIVE

降压稳压

器

1 2.3 4.35 2.5 2.5

TPS514623.3V/5V

输入、D-

CAP+?

Mode 同步

降压集成

FET 转换

器（具有

2 位

新

ACTIVE

降压稳压

器

1 3.350.5

TPS53313具有集成

开关的 6A

降压稳压

新

ACTIVE

降压稳压

器

TPS53316具有集成

开关的 5A

高效降压

调节器

新

ACTIVE

降压稳压

器

2.960.6

TPS542944.5V 至

18V 输入

、双路 2A

输出同步

降压转换

新

ACTIVE

降压稳压

器

2 4.5180.76

TPS54428具有自动

跳过 Eco

Mode 的

4.5V 至

18V 输入

、4A 同步

降压转换

新

ACTIVE

罗新卫: DC-DC变换器中的比较器和振荡器的设计

重庆大学本科专业综合课程设计论文

题目：

学 生： 罗新卫 指导教师： 余华 院 系： 光电工程学院 专业班级： 电子科学与技术1班

重 庆 大 学 2013年 9月

罗新卫: DC-DC变换器中的比较器和振荡器的设计 项目 分值 优秀 (100>x≥90) 参考标准 学习态度认真，科学作风严谨，严格保良好 (90>x≥80) 参考标准 学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务 设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能中等 (80>x≥70) 参考标准 学习态度尚好，遵守基本保证设计时间，按期完成各项工作 及格 (70>x≥60) 参考标准 学习态度尚可，能遵守组期完成任务 不及格(x<60) 参考标准 学习马虎， 纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度 设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题 评分 学习态度 组织纪律，织纪律，能按15 证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作 设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力调查调研非常合理、可信 有重大改进或设计合理，设计基本合理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能献引用、调查调研比较可信 有一定改进或新的见解 结构合理，结构基本合层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比晰 理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整 有一定见解 理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错 技术水平与实际能力 25 力，文献引用、力，主要文合理、可信 有较大改进或新颖的见解，实用性尚可 结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成清晰 强、引用合理、调查调研比较观念陈旧 创新 10 独特见解，有一定实用价值 结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准完全符合规范论文(计算书、图纸)撰写质量 50 内容空泛， 结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰 确，文字流畅，言准确，文字化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰 文；图纸工整、较工整、清指导教师评定成绩：

指导教师签名： 年 月 日

罗新卫: DC-DC变换器中的比较器和振荡器的设计

重庆大学本科学生专业综合课程设计任务书

课程设计题目 学院

分 类 号

学校代码 10487

学号 2003611310062 密级

硕士学位论文

数字控制双向全桥DC/DC变换器的研究

学位申请人：牛金红

学科专业：电力电子与电力传动 指导教师：康 勇 教授

答辩日期：2006年4月29日

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements For the

Degree of Master of Engineering

A Study of Bi-directional Full-Bridge DC/DC Converter Based

on Digital Control

Candidate : Niu Jin Hong Major:

Power Electronics and Electric Drive

Supervisor: Prof. Kang Yong

Huazhong University of

常见的电源管理IC,DC-DC升压芯片，DC-DC降压芯片，同步升压IC，降压横流IC，MOS管等

DC-DC升压IC

型号 工作模式 输出电压（V）启动电压（V）电压输出精度（%）转换效率输出流（mA）静态电流（uA）开关频率（KHz）封装形式可替代型号

LYxxC PFM 2.7/3.0/3.3/5.0V 0.8V ±2.5% 86% 300mA 6 uA 100KHz SOT-23SOT89-3 TOREX: CX6383SEIKO: S832 RICOH: RH5RI RICHTEK: RT9261

LY21Axx PFM 2.7/3.0/3.3/3.6/4.5/5.0/5.6 0.8 V ±2.5% 90% 400 6 100 SOT-23SOT89-3 TOREX: CX6383SEIKO: S832 RICOH: RH5RI RICHTEK: RT9261

LY21Bxx PFM 3.3/5.0/5.6 0.8 ±2.5% 90% <400 6 100 SOT23SOT89-3 TOREX: CX6383 SEIKO: S832 RICOH: RH5RIRICHTEK: RT9261

LY21Cxx PF

关于DC/DC变换,boost电路,仿真等

A Novel Predictive Inductor Multiplier for Integrated Circuit DC-DC Converters in Portable Applications

Lucas Andrew Milner, Student Member, IEEE Georgia Tech Analog and Power IC Design Lab

777 Atlantic Drive

Atlanta, GA 30332-0250

lamilner@ece.gatech.edu Gabriel A. Rincón-Mora, Senior Member, IEEE Georgia Tech Analog and Power IC Design Lab

777 Atlantic Drive

Atlanta, GA 30332-0250

rincon-mora@ece.gatech.edu

ABSTRACT

While the large passive elements of power converters are in the way of converging walls of