开关电源 降压 升压 变压器

开关电源降压升压变压器第1页，课件共19页，创作于2023年2月基本知识补充1.二极管（符号，伏安特性曲线）2.运放的输入输出关系曲线3.比较器的功能4.N沟道MOSFET的特性第2页，课件共19页，创作于2023年2月二极管可以把二极管近似看作一个开关：当其正极电压大于负极电压0.7V时，开关导通；其他情况，则视为断开。第3页，课件共19页，创作于2023年2月运放运放是一种把同相输入端和方向输入端之间压差（图Up-Un），放大10000倍以上的电压放大器。Vout=K*(Up-Un)

K>10000第4页，课件共19页，创作于2023年2月N沟道MOSFET

如左图，当NMOSFET管G、S之间的压降大于Vt时，D、S之间导通；反之，D、S之间关断。它是一个G、S压降大小，控制的开关第5页，课件共19页，创作于2023年2月比较器

如图1所示，比较器有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)，另外有电源V+及地。同相端输入电压VA，反相端输入电压VB。如图1(b)所示，在时间0～t1时，VA>VB，Vout输出高电平；在t1～t2，VB>VA时Vout输出低电平。

第6页，课件共19页，创作于2023年2月开关电源最基本的两种电路：Buck降压电路，Boost升压电路。NS杯两个题目都要用到Buck降压电路，我们着重介绍Buck电路原理。第7页，课件共19页，创作于2023年2月Buck型降压电路1.当开关S导通时2.当开关S断开时第8页，课件共19页，创作于2023年2月定义占空比D为Ton/T，则输入输出电压关系为Vout=Vin*D（能量守恒角度理解，滤波角度）第9页，课件共19页，创作于2023年2月反馈的引入（板书）假设我们要做一个恒压源，那么：1.当输入电压摆动时，输出电压会变化，无法稳定在一个固定的值。2.当输出的电流变化时，根据电压源模型，可知输出电压也会变化。为了稳定输出电压，我们必须引入电压反馈。第10页，课件共19页，创作于2023年2月反馈的原理（板书）1.当输出电压变高时2.当输出电压变低时第11页，课件共19页，创作于2023年2月完整的Buck恒压电路经过反复的调整，最后输出电压稳定在Vout=R2*Vref/（R2+R1）第12页，课件共19页，创作于2023年2月讲到这里，大家有没有什么问题？第13页，课件共19页，创作于2023年2月Buck恒流电路输出电流流过采样电阻R1，产生压降R1×Io。这部分电压作为反馈信号输入反馈电路，整个电路就成了恒流源。最后稳定输出的电流Io=Vref/R1。第14页，课件共19页，创作于2023年2月Buck恒压恒流源因此，通过模拟开关让误差放大器同相端的输入在电压反馈信号和电流反馈信号之间切换，则可以在一个电路上分别实现恒压恒流功能。第15页，课件共19页，创作于2023年2月电感电容大小的确定电感近似计算公式：

L=5(Vin-Vout)*Vout*T/(Vin*Iout)其中Vin为输入电压，T为开关的周期，Iout为输出额定电流，Vout输出额定电压电容近似计算公式：

C=0.2*65*10负六次方*Iout/Vor其中Vor为输出纹波电压，一般取50mv。第16页，课件共19页，创作于2023年2月制作开关电源的注意事项1.选用低导通电阻的MOSFET管和驱动波形的快速上升下降是提高开关电源效率的关键。2.反馈回路尽量短，远离强磁场区域（如电感，变压器）可以防止电源震荡自激。3.选取续流二极管和电感时，要注意所选器件的额定电流大于电源输出电流。所选滤波电容的耐压要大于输出电压，电容的正负管脚不要接反。第17页，课件共19页，创作于2023年2月Boost升压电源1.MOSFET关断时（能量角度为什么能升压）2.MOSFET导通时第18页，