电力电子课程设计--Buck变换器设计.doc

电力电子技术课程设计 题 目 Buck变换器设计 学 院 专 业 年 级 学 号 姓 名 同 组 人 指 导 教 师 成 绩 年 月 日 1 引言 1 2 PWM控制 1 2.1 PWM控制芯片SG3525功能简介 1 2.2 SG3525工作原理 2 3 开环控制回路 5 3.1 线路连接 5 3.2开环控制回路调试 6 3.3 所遇问题即解决方法 6 4 主电路 6 4.1 主电路的基本原理 7 4.2主电路的参数设置 7 4.3 遇到的问题及解决方法 8 5 闭环控制回路 8 5.1 闭环控制原理及设计 8 5.2 参数设置 9 6 总结 12 参考文献 14 Buck变换器设计 1 引言 目前，各种资料都显示，同步整流技术是近几年研究的热点，主要应用于低压大电流领域，其目的是为了解决续流管的导通损耗问题。采用一般的二极管续流，其导通电阻较大，应用在大电流场合时，损耗很大。用导通电阻非常小的MOS管代替二极管，可以解决损耗问题，但同时对驱动电路提出了更高的要求[1]。 此外，对Buck电路应用同步整流技术，用MOS管代替二极管后，电路从拓扑上整合了Buck和Boost两种变换器，为实现双向DC／DC变换提供了可能。 直流电机是人们最先发明、认识和利用的电机，它具有调速范围广，且易于平滑调节，过载、起动、制动转矩大，易于控制，且控制装置的可靠性高，调速时的能量损耗小等优点，在高精度的位置随动系统中，直流电机占据着主导地位[2]。 但是，要将一直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电就要用到直流-直流变流电路。 改变电枢电源电压调速，当电枢电源电压改变为时，理想空载转速，从而导致转速的变化，由于只有变化而未变，故电动机的机械特性硬度不变，因此，即使电动机在低速运行时，转速随负载变动而变化的幅度小，即转速稳定性好，具有调速平滑性好，即可实现无级调速，且附加能量消耗较小，调速效率高。但由于最高电枢电压受额定电压限制，一般只能实现从基速往下进行调节。因此，这种调速方法在直流电力拖动系统中被广泛应用[3]。 2 PWM控制 要实现buck变换器的功能，必须要用到PWM控制，它在闭环回路中起着不可或缺的作用。本次设计中，用到的PWM控制芯片是SG3525. 2.1 PWM控制芯片SG3525功能简介　SG3525是电流控制型PWM控制器。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。1.Inv.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚9）相连，可构成跟随器。2.Noninv.input(引脚2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。3.Sync(引脚3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。4.OSC.Output(引脚4)：振荡器输出端。5.CT(引脚5)：振荡器定时电容接入端。6.RT（引脚6）：振荡器定时电阻接入端。7.Discharge(引脚7)：振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。8.Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5 的软启动电容。9.Compensation(引脚9)：PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。10.Shutdown(引脚10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。11.Output A（引脚11）：输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。12.Ground(引脚12)：信号地。13.Vc(引脚13)：输出级偏置电压接入端。14.Output B（引脚14）：输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。15.Vcc（引脚15）：偏置电源接入端。16.Vref(引脚16)：基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。特点如下：（1）工作电压范围宽：8—