變換器在諸多電子器件中均有所應用，對于變換器，我們應當增進對它的了解。為此，小編在本文中將基于兩點對變換器予以介紹：1.BUCK變換器介紹與設計，2.雙輸出SEPIC變換器介紹。如果你對變換器抑或是本文內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、buck變換器
(一)buck變換器總電路原理
此次設計主要是針對BUCK變換器的主電路進行設計，所選擇的全控型器件為P-MOSFET。查閱相關(guān)資料，可以使用以脈寬調(diào)制器SG3525芯片為主的控制電路來產(chǎn)生PWM控制信號，從而來控制P-MOSFET的通斷。然后通過設計以IR2110為主芯片的驅(qū)動電路對P-MOSFET進行驅(qū)動，電路需要使用兩個輸出電壓恒定為15V的電源來驅(qū)動兩個芯片工作。
同時采用電壓閉環(huán)，將輸出電壓進行分壓處理后將其反饋給控制端，由輸出電壓與載波信號比較產(chǎn)生PWM信號，達到負反饋穩(wěn)定控制的目的，得到電路的原理框圖1所示。
圖1 總電路原理框圖
(二)電路基本結(jié)構(gòu)
下圖2所示為BUCK型DC/DC變換器的基本結(jié)構(gòu)，此電路主要由虛線框內(nèi)的全控性開關(guān)管T和續(xù)流二極管D以及輸出濾波電路LC構(gòu)成。對開關(guān)管T進行周期性的通、斷控制，便能將直流電源的輸入電壓Vs變換成為電壓Vo輸出給負載。
圖2 Buck變換器的電路結(jié)構(gòu)
(三)驅(qū)動電路設計
1. 主芯片介紹
考慮到IR2110它兼有光耦隔離和電磁隔離，且電路芯片體積小，集成度高，響應快，驅(qū)動能力強，內(nèi)設欠壓封鎖，而且其成本低，易于調(diào)試，并設有外部保護封鎖端口等的優(yōu)點，在此次設計中采用IR2110作為主驅(qū)動芯片。
IR2110內(nèi)部功能由三部分組成：邏輯輸入;電平平移及輸出保護。如上所述IR2110的特點，可以為裝置的設計帶來許多方便。尤其是高端懸浮自舉電源的設計，可以大大減少驅(qū)動電源的數(shù)目，即一組電源即可實現(xiàn)對上下端的控制。其內(nèi)部電路圖如圖3所示。
圖3 IR2110內(nèi)部電路
2. 主芯片外圍電路設計
雖然IR2110的主要優(yōu)點是一組電源即可實現(xiàn)對上下端的控制，但遺憾的是在此次BUCK變換電路的設計中只用到了一個開關(guān)管，故沒有充分體現(xiàn)出IR2110的優(yōu)點。
考慮到設計方便，選取12腳作為輸入端，1腳作為輸出端，將2腳接到P-MOSFET開關(guān)管的S極，這樣便可以使IR2110正常驅(qū)動開關(guān)管了。
二、雙輸出SEPIC變換器
雙輸出SEPIC(Single-Ended Primary Inductance Converter- 單端初級電感變換器)變換器電路示于圖1,在此電路中采用Linear公司降壓變換器 LT1767。
現(xiàn)在,通信裝置的尺寸正在不斷地縮小,而數(shù)據(jù)率繼續(xù)提高。這使得在敏感信號電路附近建造一個小型、有效的開關(guān)電源增加了困難。LT1767就是針對此問題而設計的。1.25MHz開關(guān)頻率是大于很多系統(tǒng)的帶寬。
若需要,Sync引腳可用于進一步提高工作頻率到最高2MHZ,使開關(guān)噪聲不進入任何特別敏感的頻段。高開關(guān)頻率可降低輸入和輸出濾波元件的尺寸并且可采用片電感,從而降低了整個系統(tǒng)的成本。LT1769主要特性還包括:2.7V~25V寬工作電源范圍、1.5A最大開關(guān)電流限制、內(nèi)部欠壓鎖定、關(guān)斷模式(靜態(tài)電流6μA)。
上圖是一個雙輸出SEPIC變換器,只有一個磁元件產(chǎn)生5V和-5V雙輸出。圖中所示的兩個電感器繞在單個BH環(huán)形磁芯上。5V輸出拓撲結(jié)構(gòu)是標準的降壓變換器。若沒有C4 -5V拓撲結(jié)構(gòu)為簡單的與降壓變換器耦合的反激變換繞法。C4構(gòu)成SEPIC拓撲結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)改善了調(diào)整率和有助于L1A和L1B之間均分電流。沒有C4,則繞組L1B上的電壓相對L1A變化,這是由于相對負載和耦合損耗所致。C4為保持在繞組L1B上的相等電壓提供一低阻抗通路,這改善了調(diào)整度。上圖中的L1是帶兩個繞組的單磁芯BH Electronics#511-1013。D1和D3是ON Semiconductor公司的MBRD140。假若負載可能到零,則可用1K~5K的預加載來改善負載調(diào)整率。
以上便是此次小編帶來的“變換器”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對BUCK變換器的設計方法以及SPEIC變換的相關(guān)知識具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!
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