技师职称论文(葛中海).doc

广东省工人技师职称（务）申请 评审论文 论文题目：便携式VCD/CD DC-DC变换器原理剖析 DC-DC Converter in Portable VCD/CD Player 姓名：葛中海 单位：中山市高级技工学校 原技术工种名称：电子技术 申报时间：2009年5月16日星期六 广东省劳动和社会保障厅制 论文题目：便携式VCD/CD DC-DC变换器原理剖析 作 者：葛中海 摘 要：本文讨论了低压DC-DC变换器，升、降压变换器的模型及实例电路，提出优化参数设计的方法 关键词：DC-DC变换器 降压变换器 升压变换器 占空比 近两年来VCD向小型化，轻量化、超薄型迅猛发展，于是便携式VCDMP3CD三合一产品如雨后春笋应运而生，特别是珠江三角洲地区，生产此类产品的企业有几十家之多。不管它采用哪一家的方案，唯独其电源变换部分几乎一样，部分进口便携式CD机也采用此电路，所以它有相当的通用性。 大家知道所谓便携式产品，一方面可以用电池（干电池或充电电池）工作，另一方面，因为它具有外接电源接口，可以连接外部电源适配器。于是，对机器而言无论电源（电池或适配器）电压高或是低，系统都应该能正常工作，这就是为什么便携式VCD/CD必须有DC-DC变换电路的原因所在。 便携式VCD/CD内部有两套DC-DC变换电路：一套供给伺服系统的驱动部分，这部分变换的电压不要求很稳定，但要求伺服尽可能省电；另一套供给除伺服系统以外其它集成电路使用，这部分的电压有控制电路稳压，所以要求电压一定要稳定。 一、降压型DC-DC变换器 1．降压型DC-DC变换器模型 为了便于讲解第一套的DC-DC变换电路，先介绍一下降压型DC-DC变换器的等效模型，如图（1）所示。 图（1） 降压型DC-DC变换器等效模型 开关S导通时加在电感两端的电压为，这期间电感由电压励磁、电感存储能量，磁通量增加量为：…………………（1） 开关S断开时，由于电感电流连续，二极管为导通状态。输出电压与开关导通时方向相反加到电感上，这期间电感消磁、电感释放能量，磁通量减少量为： ………………（2） 稳态时，电感磁通量增加量与减少量相等，即 ，联立（1）、（2）式可得： ，其中是占空比， 显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会小于或等于输入的电压，所以称之为降压型变换器。 2．降压型DC-DC变换器的实例 降压型DC-DC变换器实例电路如图（2）所示。降压型DC-DC变换器没有稳压控制，其中Servo-PWM是电源管理集成电路的驱动输出，它的脉冲宽度由主轴、滑动、寻迹、聚焦四组输出电压控制，哪一组输出电压高(表示负载重)就取样该组电压，与内部基准电压比较、控制输出PWM脉冲。Vcc接电池正极（外接电源适配器经1N4001也连接该网络）。 当Servo-PWM=0时S8550饱和导通，肖特基二极管D1反偏截止，电感励磁、储能；当Servo-PWM=1时VT1截止，肖特基二极管VD正偏导通，电感续流释放能量，Servo-Vcc输入到电源管理集成电路内部，供电给四组（主轴、滑动、寻迹、聚焦）H桥形驱动电路。PWM周期一般在60KHz～120KHz，大小可由电源管理集成电路的第⑨脚外接不同电容而改变，比如接330PF大约95KHz。 二、升压型DC-DC变换器 1．升压型DC-DC变换器模型 为了讲述升压型DC-DC变换电路，先简单介绍一下升压DC-DC变换器的等效模型，如图3所示。 图（3） 升压型DC-DC变换器模型 开关S导通时，输入电压加Vi在电感上，这期间电感由输入电压Vi励磁、电感存储能量，磁通量增加量为： …………………………（3） 开关S断开时，由于电感电流连续，二极管转为导通状态。输出电压与开关导通时方向相反加到电感上，这期间电感L消磁、电感释放能量，磁通量减少量为： ………………（4） 稳态时，电感中磁通量增加量与磁通量减少量相等，即 ，因此代入上述（3）、（3）式可得： 其中是占空比， 显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会大于或等于输入的电压，因此它属于升压型变换器。 2．升压型DC-DC变换器实例 升压型DC-DC变换器实例电路如图（4）所示。升压型DC-DC变换器有稳压控制，变换后的电压值为3.0V。 图（4） 升压型DC-DC变换器实例 在这个DC-DC变换器电路中，变压器T是电能转换的核心器件。图（4）显示变压器1、3脚是同名端，2、4也是同名端，2、3脚通过PCB板铜箔连接。 实际设计时变压