BUCK电路的课程设计(DOC).doc

PAGE PAGE 9 开关直流降压电源〔BUCK〕设计 摘要 本次 关键字：BUCK型转换器，降压电源，TL494，推挽式放大电路。 Abstract This Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In addition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable . Key word: BUCK type converter, Step-down power, TL494, Push-pull amplifier circuit. TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 1 Abstract 1 1.方案论证与比拟 3 1.1 总方案的设计与论证 3 1.2 控制芯片的选择 3 1.3 隔离电路的选择 3 2. BUCK电路工作原理 4 3. 控制电路的设计及电路参数的计算 6 3.1 TL494控制芯片 6 3.2 电路参数的计算 7 电感值的计算 7 3.2.2 线圈圏数计算 7 4. 实验结果以及分析 7 4.1实验结果 7 设计小结 9 参考文献 9 1.方案论证与比拟 1.1 总方案的设计与论证 方案一：LDO也就是低压差线性稳压管来设计电路。其优点是输出波形稳定，噪音小，所以外部电路比拟简单。缺点是输入和输出电压不可以很大，效率比拟低，其负载电流相比照拟小。 但综合我们的设计目的，需要大负载，大压差，高效率，小发热的电路。故优选BUCK型电路。 1.2 控制芯片的选择 方案一：选择MC34063控制芯片。该器件本身包含了DC／DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格廉价。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比拟器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的DC／DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为根底的系统里。 方案二：采用TL494芯片。它是一种固定频率脉宽调制电路，主要为开关电源电路而设计，在开关电路中比拟常见。 综合对芯片的熟悉程度以及考虑到本次设计是比拟小的手工制作电路，所以选择方案二最为合宜。 1.3 隔离电路的选择 —4个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，增加了电路的复杂性，本钱增加，可靠性降低；因光耦传输延迟较大，为保证开关器件开通与关断的精确性，必须使各路的结构参数一致，使各路的延迟一致，而这往往难以做得很好； 光耦的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控制精度。 方案二：采用推挽式放大电路进行隔离。这是一种常用的隔离方式，对于小型手工电路板来说性价比比拟高，而且很方便。 综合二者性能，本次设计选择方案二。 2. BUCK电路工作原理 图1. BUCK电路图 降压斩波电路〔Buck Chopper〕的原理图如上所示。该电路使用MOS管作为开关。在上图中 图2. 电流连续时波形图 由图6中的V的栅射电压波形可知，在t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压=E，负载电流按指数曲线上升。当t=时刻，控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常串接L值很大的电感。至一个周期T结束，再驱动V导通，重复上一周期的过程。当电路工作与稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等。 负载电压的平均值为 ；式中，为V处于通态的时间；为V处于断态的时间；T为开关周期；为导通占空比。由此式知，输出到负载的电压平均值最大为E，假设减小占空比，那么随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。 负载电流的平均值为 ，假设负载中的L值较小，那么在V关断后，到了时刻，如图7所示，负载电流已衰减至零，会