降压型直流开关稳压电源——2016江苏省大学生电子设计竞赛A题解析

以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCMOS场效应管为核心元件,辅以恒流源电路、过流保护电路、负载识别电路和空载保护电路等,实现了一个降压型直流开关稳压电源,其额定输入直流电压16V时,额定输出直流电压为5V,额定电流3A。设计采用模拟电路取代常用的单片机降低产品重量,利用LMV431和PNP晶体管实现过流保护,通过LM324进行电压比较,完成负载识别。经测试,该系统较好地实现了任务所要求的功能。     

一种降压型直流开关稳压电源的设计

为了解决传统DC-DC变换器存在的能量损耗大、效率低、输出纹波大等问题,以LM5117芯片和CSD 18532KCS MOS场效应管为核心器件,实现了16 V到5 V的直流电压降压转换。文中先通过对比各种降压型直流开关稳压电源的转换机理,确定了基于LM5117芯片的Buck变换器设计方案;接着详细阐述了电路设计中降压变换与稳压控制的方法,针对LM5117芯片外围关键的元件参数,给出了计算公式与参考数据,同时对于传统的电流采样与斜波补偿电路进行了改进;最后,经过实验验证,该设计的降压型直流开关电路负载调整率为3%,电压调整率为0.5%,效率达到87%,并且输出纹波得到较好的抑制,达到了预期设计的效果。     

高精度DC-DC电源设计

以LM5117芯片和CSD18532KCS为核心器件,设计并制作了一个降压型直流开关稳压电源,电路中采用仿真电流斜坡的电流模式控制,得到了较高的输出稳定度和较小的纹波。电源具有过流保护和负载识别功能。通过仿真与实验得到了较理想的电源参数。     

基于MSP430的高效率开关稳压电源设计

开关稳压电源系统采用LM5118芯片设计AC—DC电路模块,MSP430F169单片机监控输出电压、输出电流。通过电压反馈和电流反馈的双闭环控制保证系统输出电压、电流的稳定,得到输出电压36V、输出电流2A。该系统具有过流保护、实时测量和液晶实时显示的功能,电路转换效率高达96％。     

基于UCC28019的AC-DC变换电路的设计

本系统是一种高功率因数AC-DC开关稳压电源,以功率因数校正控制芯片UCC28019输出的PWM波形来控制核心电路Boost升压斩波电路,使电感交替的储存和释放能量,电容交替的充放电,使输入的24V交流电压能稳定输出36V的直流电压。同时该电路输入的交流电压和输出的直流电流在较宽的范围内变换时,也能输出稳定的直流电压,当输出的直流电流或输入的交流电压在一定范围内变换时有较好的负载调整率或电压调整率,输入侧的功率因数达到0.99,具有输出过流保护、输入欠压保护功能。     

基于STM32的开关电源模块并联供电系统

本设计以STM32单片机为主控元件产生PWM脉冲,双向DC/DC电路为核心电路,利用以IR2103芯片为主的驱动电路控制双向DC/DC电路中场效应管的开关。电路采用闭环反馈控制,高精度的INA282作为采样电路核心芯片输出反馈信号,单片机根据反馈信号对PWM做出调整,对并联供电系统的输出电流电压进行稳定的步进调整,从而实现稳压输出及电流的不同比例分配。该系统的输出误差和负载调整率低,具有过流保护功能,经测试系统能输出稳定直流电压8V,电流误差绝对值小于2%,供电效率达到70%以上。     

实用开关稳压器

作为电子爱好者,在制作或维修调试电子电路时,一台称心如意的可调直流稳压电源是必不可少的。虽然用线性三端可调集成稳压器(如LM317)制作的稳压电源具有电路简单,纹波小的优点,但也有明显的缺点:输出电压低时317自身承受的电压高、效率低、散热成问题;另外,电流容量也不大(当输入——输出压差大于12V时,由于调整管的功耗限制,输出电流更小)。下面介绍一款采用新型单片集成电路设计的开关稳压电源,其主要性能指标如下;最大输出电流5A;输出电压调节范围2.5V—30V;效率75％一90％;瞬态响应特性、纹波和电压调整率与线性稳压电源相当。     

一种输出可调智能开关稳压电源设计

设计了一种输出可调智能开关稳压电源.该系统由场效应管组成DC-DC推挽拓扑电路,采用AT89S52单片机控制DA芯片调整开关电源控制芯片SG3525输出脉宽,实现PWM控制输出电压.系统测试和运行结果表明,该稳压电源具有在一定范围内可调,结构简单,工作可靠的特点,是一种较为理想的实用化电源.     

精密数控直流电源设计

介绍了一种高精度数控直流电源的总体方案和主要电路的设计。该电源以开关稳压芯片LM2596和高性能16位数字信号控制器dsPIC30F4013为基础,将开关直流稳压电源的高效率性和嵌入式系统的高精度数据采集处理能力相结合,采用数字电位器MAX5478实现输出电压的微步进调节,具有输出电流保护功能、实时显示电压电流、矩阵键盘人机交互功能。测试结果表明,该电源具有输出性能稳定、带负载能力强等优点,具有一定的实用价值。     

基于TL494的同步整流Buck稳压电源设计

设计了一款基于TL494的同步整流Buck稳压电源。该设计通过控制单片机端PWM占空比,经LPF滤波器将PWM信号转变为直流电压信号,从而由TL494产生PWM信号控制同步整流管的占空比,实现电压0至30 V稳定连续可调输出。输出采样电路将电流值经放大后传送给单片机和TL494,当电流超过5 A后,MOS管关断,实现过流保护。经实验测量表明,在输入电压48 V、输出电压30 V、输出电流5 A的情况下,该设计负载调整率小于1%、输出纹波低于50 mV、效率高于96%,满足基本数控要求。     

基于DPA425的48V-12V反激电源设计

单片开关电源具有体积小、输出纹波小、效率高等特点,在工业生产中得到了广泛的应用.基于PI单片开关电源芯片DPA425 PN设计了一种20 W反激开关电源,开关频率为300 kHz,输入直流42～60 V,输出直流12 V,输出电流0～1.7A.详细描述了反激开关电源的设计过程及参数计算,并给出了电路的原理图以及测试结果.测试结果显示,输出12 V稳定,最大输出电流1.7A,最大输出功率20W,效率可达83％,该电源满足设计需求.     

一种数字式可调稳压电源系统的设计

针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统;该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块;系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计;测试结果表明:该系统输出可调直流电压范围为0~12 V、输出直流电流为500 mA、电压误差小于0.1 V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置;具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。     

一种反激式双输出DC/DC变换器的设计与实现

针对市场上DC/DC开关电源高压输出时,输出电压纹波较大问题,介绍了一种±50 V双输出DC/DC开关电源的设计方法及测试结果。该电路采用电流控制型PWM控制芯片,工作于反激模式。输入输出通过光耦实现隔离。该DC/DC变换器具有带负载能力强、纹波低、输出电压高等特点,可为电子设备提供稳定的供电电压。     

低成本的程控大功率可调稳压电源设计

为了实现发动机转速均匀需要对其精确供油,设计了一种程控大功率可调稳压电源,给出了具体的软硬件设计方法。稳压电路的开关电源芯片LM2596ADJ反馈输出稳定电压,大功率扩流电路实现了电源的大电流驱动能力,控制器STM32和数字电位计AD5293组成的程控调节电路自主调节稳压电路的输出电压。最后,电路中补充完成了抗负载干扰电路的设计,较为明显地改善了电路的通用性、稳定性和抗干扰性。整个系统具有功耗低、体积小、成本低等特点。     

DC/DC开关电源模块并联供电系统均流控制研究

介绍了由两个DC/DC开关电源模块并联构成的供电系统电路结构和工作原理。该系统采用ARM芯片STM32为主控芯片产生驱动功率开关器件MOSFET的PWM脉冲[1],对供电系统的输出电压和各个模块的输出电流均实现了全数字闭环PI控制。系统输出电压稳定,能实现两个模块电流的比例分配,同时具有输出负载短路及延时恢复功能。仿真和实验结果验证了控制技术的正确性和可行性。     

基于强跟踪滤波器的开关变换器故障诊断

Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。广泛用于计算机、家用电器、控制系统和通信系统中的电源几乎都是开关电源,具有超快速负载动态响应、高功率变换效率、高功率密度、低电压、大电流的特性.开关变换器作为它的主要电路,故障率较高,对它故障诊断研究是有意义的。基于强跟踪滤波理论,给出了一种开关变换器电路故障实时诊断的一种方法。该方法以建立一种开关变换器电路状态空间模型为基础,利用强跟踪滤波器对电路状态及元件参数进行估计,当元件参数发生软、硬型故障时,根据强跟踪滤波器对元件参数的跟踪结果及修正的Bayes分类算法,可实时诊断开关变换器电路中的元件故障。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种降压型开关电源芯片电路的研究与设计

设计了一款PWM控制模式降压式（buck）直流一直流转换器芯片。该芯片为电压反馈控制模式,内部补偿使得反馈控制有很好的线性和很快的负载响应而无需通过外部设计。芯片采用CMSC0．5μm BCD工艺实现。PSPICE仿真结果表明,输出电压只有大约50mY的纹波,静态电流为3mA左右。输出电压在低于0．5V时,芯片具有短路降频功能,工作频率由81KHz降到23KHz左右,输出负载由0．2A跳变到2A时具有很好的负载调整率,大约为0．2％,转换效率可以达到85％以上。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。