关于开关电源

lzcqust

关于开关电源 [复制链接]

做开关电源的时候，有个DC-DC转换，转换为不同频率的电源。
我想知道，假设12V的直流电，转换成不同的频率，为什么电压会发生变化？

[ 本帖最后由 lzcqust 于 2009-7-21 16:48 编辑 ]

到处看看

不同频率的直流? 不明白

水梅花

顶………………

ztq

直流的频率是多少？怎样转换？

陈刚林

是你的SPWM波形没有搞好吧

陈刚林

问一哈  你的SPWM波形是怎么产生的啊

仙猫

DC/DC转换通常有两种方式：PWM（Pulse Width Modulation）和PFM（Pulse Frequency Modulation）。
前者是在固定开关频率下，调整开关ON/OFF的时间比率；后者是固定开通时间下，调整开关周期（频率）。
前者的纹波小，应答特性好；后者在负载很轻的情况下效率高。

lzcqust

你好，看到你的回答受益匪浅。
有两个个问题：
1.DC-DC变化是否可以升压？（假设12V-36V）
2.DC-DC变化升压和降压的原理是什么？（换句话说，为什么经过PWM和PFM变化后，电压会发生改变？）

rebecca8820

DCDC目前有两种：升压DCDC和降压DCDC，可以将升降压同时做在一款芯片上的正在发展。。
仔细研究下DCDC的拓扑结构，升压和降压是不同的，不过都是利用电感、电容的充放电的原理进行升压和降压的。列式计算分析下就会明白了。
PWM和PFM都是控制开关管的打开关断时间的不同方式，开关管、电感和电容组成环路有一定的计算关系，结果就是输出电压的变化。

lzcqust

谢谢。我先找些资料看看，有问题再讨论。

lzcqust

开关型DC／DC变换器的拓扑结构
　　开关型DC／DC变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。其拓扑结构可分为两种基本类型：非隔离型（在工作期间输入源和输出负载共用一个共同的电流通路）和隔离型（能量转换是用一个相互耦合的磁性元件（变压器）来实现的，而且从源到负载的耦合借助的是磁通而不是共同的电路）。开关型DC／DC变换器的拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入／输出负载特性诸因素选定的。

　　（1）非隔离开关型DC／DC变换器

　　常用的四种非隔离开关型DC／DC变换器的输出电压（UOUT）和输入电压（UIN）的关系如下所示。

　　①降压开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压。输出电压（UOUT）和输入电压（UIN）的关系为
       UOUT/UIN=D                  UIN>UOUT
式中，UOUT为变换器的输出电压；UIN为变换器的输入电压；D为占空比。

　　②升压开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压。输出和输入电压的关系为
       UOUT/UIN=1/(1-D)          UIN
　　③逆向开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较低反相输出电压。其输出与输入电压的关系为
       UOUT/UIN=-D/(1-D)        UIN>|UOUT|

　　④Cuk（“丘克”）开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一稳定反相较低值或较高值的输出电压（电压值取决于占空比）。其输出电压与输入电压的关系为
    UOUT/UIN=-D(1-D)
    |UIN|>|UOUT|,D<0.5|UIN|<|UOUT|,D>0.5|UIN|>|UOUT|
　　（2）隔离开关型DC／DC变换器
　　有很多隔离开关型DC／DC变换器拓扑结构，但其中有三种比较通用，它们是：反激隔离开关型DC／DC变换器、正激隔离型开关型DC／DC变换器、推挽隔离开关型DC／DC变换器。在这些电路中，从输入电源到负载的能量转换是通过一个变压器或其他磁通耦合磁性元件实现的。
　　①反激隔离开关型DC／DC变换器。它无须磁复位措施，其作用是将一输入电压变换成一稳定的取决于变压器匝数比的较低值或较高值输出电压。其输出电压与输入电压的关系为
    UOUT/UIN=N[D/(1-D)]          UIN>UOUT或UIN

　　式中，N为变压器匝数比。

　　②正激隔离开关型DC／DC变换器。它需加磁复位措施，其作用是将一输入电压变换成一稳定的取决于变压器匝数比的较低值或较高值输出电压。其输出电压和输入电压的关系为
    UOUT/UIN=ND                     UIN>UOUT或UIN

　　③推挽隔离开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一稳定的较低值输出电压。其输出电压与输入电压的关系为
    UOUT/UIN=(2/N)D                UIN>UOUT

[ 本帖最后由 lzcqust 于 2009-8-20 08:19 编辑 ]

lzcqust

DC/DC就是直流-直流转换器，属电源芯片。由于电路板上有很多模块，各部分的工作电压可能不尽相同，所以需要电源芯片把现有电压转换为所需要的。类型要根据分类方法来看，若以工作原理分类则大致有并联型、线性转换器、开关DC/DC。
简单的说直流输入，直流输出。
以汽车功放为例:
输入直流12伏,输出直流12伏以上或正负12伏以上.
逆变原理,涉及的是低压大功率元器件,

lzcqust

DC/DC转换器原理


新型非隔离、降压式、低电压、大电流、超低压差电荷泵DC/DC变换器在结构上没有泵电容，其主要特点有：输出电流大，可达800mA；输出电压精度高(见表1及表2)；超低压差，特别适用于便携式产品；有输出电压连续可调及固定输出电压两种类型；有输出短路保护及输入电压过压保护；模块做成三端器件，仅需外接输入电容器及输出电容器，使用十分方便；无电感器；电路简单，全部采用贴片式元器件，模块尺寸可做得较小；生产工艺简单。现将其特点、基本工作原理、关键技术参数、部分实验数据、应用范围及典型应用电路做一简介。

基本工作原理

模块的结构框图及外围元件如图1所示。其工作原理是，上电后的瞬间输出电压为0V(低电平)，此电压经分压器(R1、R2)、误差放大器，输入逻辑控制电路。逻辑控制电路输出低电平，使开关管导通。则输入电压VIN经开关管向输出电容器COUT充电，并向负载供电，输出电压VOUT上升。当COUT上的电压上升到内部设定的电压时，此电压经R1、R2分压器，将反馈电压信号输入误差放大器，误差放大器输出高电平，逻辑控制电路受此高电平控制，输出高电平，开关管截止。输出电容器COUT向负载放电，VOUT下降，当COUT上的电压略低于设定的电压时，通过分压器的反馈，使开关管又导通，COUT又充电而提高电压，这样输出电压可保持一定的稳压精度。
---当负载电流增加时，逻辑控制电路的输出脉冲频率增加以保证输出电压的稳定；当负载电流减小时，则输出脉冲频率减小。这种通过频率变化达到稳压方式属于脉冲频率调制(PFM)模式。
---模块内部有输出短路保护电路及输入电压过压保护电路。在输出短路或输入电压过压时，开关管截止，输出电压为0V，并锁存。另外，电路处于保护状态时，LED亮(可用做指示)。若R1采用电位器，则VOUT输出可调。

[ 本帖最后由 lzcqust 于 2009-8-20 09:01 编辑 ]

lzcqust

我想我应该明白降压型DC-DC是怎么回事了。
直流----开关管----（占空比不同）方波
而方波的有效值计算方法为：
设方波的周期为T，那么在一个周期内的话，方波的能量（单位电阻）应为U^2*(1/10)*T
，根据这个定义，若设有效电压值为U',那么其在单位电阻上T时间的能量应与上面计算的相同即：U'^2*T=U^2*(1/10)*T
u'即为有效电压，也就是DC-DC变换后的电压。

补充下占空比的知识：
占空比(Duty Cycle)在电信领域中有如下含义：
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。
例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。
在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。
也就是说：占空比是高电平所占周期时间与整个周期时间的比值。这个值是小于1的。

我说的这个原理对吧？
但是按照：U'^2*T=U^2*(1/10)*T这个原理来说，电压又怎么能升上去呢？毕竟占空比是一个小于1的数。

[ 本帖最后由 lzcqust 于 2009-8-20 09:25 编辑 ]

仙猫

英文的，但即使不深入烟酒，看图识字也能懂个大概齐了。

[ 本帖最后由 仙猫 于 2009-8-20 10:49 编辑 ]

洪羿

下来好好学习一下。

quanzx

DC-DC转换实际是利用交变的方式通过电磁转换的能量的重新分配