开关电源设计一些重要知识点

一、什么叫boost电路？theboostconverter,或叫step-upconverter，是一种开关直流升压电路，它能够是输出电压比输入电压高。大体电路图见图一。Fi勇it专1:The Converter假定那个开关（三极管或mos管）已经断开了很长时刻，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份来讲明那个电路充电进程在充电进程中，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。二极管避免电容对地放电。由于输入是直流电，因此电感上的电流以必然的比率线性增加，那个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里贮存了一些能量。Figure2:BoostConverterCharge

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，由于电感的电流维持特性，流经电感的电流可不能马上变成0，而是缓慢的由充电完毕时的值变成0。而原先的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两头电压升高，现在电压已经高于输入电压了。升压完毕。Fi打以BoostConverterDischargePhuwe提及来升压进程确实是一个电感的能量传递进程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。若是电容量足够大，那么在输出端就能够够在放电进程中维持一个持续的电流。若是那个通断的进程不断重复，就能够够在电容两头取得高于输入电压的电压。Fisni'f4:luducrai'Ciureut一些补充1AA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.电感不能用磁体过小的（无法存应有的能量），线径太细的（脉冲电流大，会有线损大）.2整流管多数用肖特基，大伙儿一样，无特色,在输出3.3V时，整流损耗约百分之十.放电进程3开关管，关键在这儿了，放大量要足够进饱和，导通压降必然要小，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?咱们简单点就算1A吧,实际上是不止的.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.因此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,因此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，经由二极管负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低操纵电路的消耗，因为关于转换来讲，操纵电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。2、芯片UC3842各引脚的功能：

曰网刃Dz3w.Coin戡璋1:1 :堀做t大邮并可用干福朴鼠3该甑是我差放大器损相牌入,酣施过一个蜩分床雕至开关电源辎乩35电泌瞬-个正比于电感器电醐蜥蛭岬凡赧调制器使用此信息中衅1出开关楠it:1'通过将世阻原炷接至恤f以及世在保炸径至地仲拒伪器麟和耿鼬辞比可思工作瞬可达50岫乙,：§-地该管舰控制电路利电醐公共地版脂管股操如此）610该输出戢驱姗J率MOSFET娜极M达UOAffim解此酬既也:T12该侧瘗制集成电觥正电队B14该管脚膳考觥，它血物原向电容源媛充电电it-8电源地该曾掷是-个揪憧部的分蝴源舰叫端（&14W割如'用于敝卷制世斜开关瞬融声膈响。.11觥融（阁由斓此甑俄14管麟濒＜拂础定:通醐的蹴爵可斌小联陈礴声对控制电席觥礼-9地诙管脚是毓电鼬做I端做M管㈱勘I此）.fOE到电源地■:2,4,6,13空脚无通接W4管她隙如妙输嫩有掘接』3、什么叫电压调整率、负载调整率？如何计算，及效率的计算?答：1电压调整率：sv：概念为负载不变，输入电压转变时维持输出电压不变的能力，经常使用单位输出电压下输出电压转变量与额定输出电压的百分比。2电流调整率：（负载调整率）满载时输出电压-半载时输出电压与额定负载时输出电压的百分比。3效率为输出功率与输入功率之比。能够依照电路各部份的功耗来计算。4、什么是比较放大器？答：确实是运放组成的比较器，输入级输入要比较的电压，输出端输出高低电平作为比较结果。五、电感的计算？答：各参数概念：I:场效应管关闭时流经电感的电流offI:场效应管导通时流经电感的电流on:经整流滤波后输出电压in:输出电压0:电感两头电压LT： 开关周期T:一个周期内开关导通时刻onT:一个周期内开关关闭时刻offD：占空因数流经电感的电流表达式：i(t)=i(0)+/V/LdtLM0SFET导通时流经电感的电流：i二I+/V/Ldt=I+V*t/LLoff L offLMOSFET关闭时流经电感的电流：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)两式可得：V=V*T/(T-T)=V*1/(1-D)〃即D=l-Vi/Vo;占空比对Vo的阻碍oin on in上式即为开关电路的输出电压与输入电压的关系。在导通期间电路消耗的能量为：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在开关电路的导通和关闭时期，电感的电流应是持续的，需知足：I>二0那么:offL>=V2T2/2PT=V2D2/2Pfinonoutin out当D二1/2时，Vo二2V，上式右边取最大值，现在：LXV2/32Pfin o out题目要求：输入电压V的范围是15V到21V,输出电压V的范围是30V到36V。in 0由于经整流滤波后电压会有所提高，一样知足：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,可知占空比要达到50%。max ino假设取f=100kHz,I,那么可计算出L的取值可为。omin min6、MC34063芯片各引脚功能？答：MC34063的大体结构及引脚图功能:1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：按时电容ct接线端；调剂ct可使工作频