型非隔离负电压DCDC开关电源的设计word文档
0 引言
随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。
如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。
目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。
以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。
而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。
因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。
图3是其滤波输出电容的充电电流波形。
由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。
由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构(类似于线性稳压电源调节芯片7915功能)的负电压开关电源控制芯片。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1
图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2
图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形
1 工作原理分析
本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。
可见电容C1在输出电感L1储存能量和释放能量的过程中均获得充电，从而减小了输出纹波电压。
同时，在CCM条件下，输出电流在LT1935
内部功率三极管的导通和关断期间均通过输出电感L1,这很大程度上抑制了输出电流的波动，降低了输出纹波电流的影响，进而大大增加系统的带负载能力和效率。
反馈控制回路采用了峰值电流控制。
相比传统的电压控制，峰值电流控制一方面能很好的改善电源的动态响应，另一方面还能实现快速的过电流保护，很大程度上提高了系统的可靠性。
由于采用了电源控制器LT1935，其内部集成了峰值电路控制电路和斜坡补偿电路，非隔离负电压DC/DC开关电源反馈回路设计即转换为补偿网络设计，进而大大简化了反馈回路的设计。
为防止过高的直流电源对电源控制器的危害，这里使用稳压管VD2和VD3实现过电压保护。
图4 非隔离负电压DC/DC开关电源硬件电路图
2 补偿网络
2.1 非隔离负电压开关电源小信号建模
从本质上来讲，本文介绍的非隔离负电压DC/DC开关电源为非隔离负电压Buck开关电源，其等效功率级电路原理图如图5所示，这里考虑了输出滤波电容的等效串联电阻Resr对系统的影响。
图5 非隔离负电压Buck开关电源等效功率级电路原理图
图6给出图5利用平均电路法建立的非隔离负电压Buck开关电源CCM大信号模型。
设Vi为输入电压的稳态值，Vo为输出电压的稳态值，Vpc为受控电压源两端电压的稳态值，Ii为输入电流的稳态值，IL为输出电感电流的稳态值，D为占空比的稳态值。
图6 非隔离负电压Buck开关电源CCM大信号模型
引入上述稳态值对应的小信号扰动。
令：
可以推导出：
若小信号干扰满足D,忽略二次项并化简等式(3)和等式(4)得，的线性化表达式为：
根据等式(5)和等式(6)，即可得到图7所示的用理想变压器表示非隔离负电压Buck开关电源的CCM小信号模型。
图7 非隔离负电压Buck开关电源CCM小信号模型
2.2 补偿网络设计
图8为电流连续模式下峰值电流控制(CCMCPM)型非隔离负电压Buck开关电源的系统框图。
控制环路包括了电流内环和电压外环两个部分。
补偿网络属于电压外环，因此设计补偿网络需要先建立包含电流控制内环的小信号模型。
图8 CCM-CPM型非隔离负电压Buck开关电源系统框图
假设系统稳定，且忽略输出电感纹波电压及人工斜坡补偿的影响，则输出电感电流等于控制电流，即：
根据图7所示的非隔离负电压Buck开关电源CCM小信号模型，同时将等式(7)带入化简得，CCM-CPM 型非隔离负电压Buck开关电源的动态方程为：
利用等式(8)和等式(9)可以很容易的建立图9所示的CCM-CPM型非隔离负电压Buck开关电源小信号模型。
图9 CCM-PWM型非隔离负电压Buck开关电源小信号模型考虑到控制电流与控制电压满足：
式中Rs为电流采样电阻;k为采样电流放大系数。
将式(10)带入式(9)，得控制电压与输出电压的传递函数Ap ( s)为：
分析可知，控制对象Ap (s)为单极点型控制对象，并且受等效串联电阻的影响，其高频特性差，抑制高频噪声的能力弱。
因此根据图10所示的CCM-CPM型电压外环系统框图，所设计的补偿网络不仅要提高系统的稳态特性和响应速度，而且要增强系统的抗干扰能力。
图10 CCM-CPM型电压外环系统框图
图11为实际非隔离负电压DC/DC变换电路补偿网络的硬件电路图。
图11 补偿网络硬件电路图
补偿网络的静态放大倍数与电源控制器反馈引脚相对于其参考地的静态工作电压Vf成正比，这里的静态工作电压Vf满足如下关系式：
注意Vf的值应在适中的范围，当取值太大，会降低系统的信噪比。
当取值太小，系统的灵敏度和稳态特性都会下降。
补偿网络的动态特性通过电容C2、C3、C4来补偿。
其中电容C2引入超前校正，有效的提高了系统的动态稳定性。
电容C3则增大了系统的带宽。
而电容C4起到了旁路高频噪声的作用。
因此通过合理的选择C2、C4、C4的电容值，可以使系统获得较满意的动态补偿效果。
3 实验研究
对图4所示的电路进行实验研究，实验电路的主要参数为，输入电压Vi=-24V,输出电压Vo=-15V,输出电感L1=33μH,输出电容C1=10μF,二极管VD1为肖特基二极管1N5819。
由图12所示的输出电压波形可得，利用图4所示的非隔离负电压DC/DC开关电源可以很容易实现负电压的稳定输出。
并且反馈回路的静态放大倍数很大，使输出的负电压有很好的稳态特性。
图12 满载时LT1935内部功率三极管集电极电压和输出电压波形示意图
图12给出了满载情况下电源控制器LT1935内部功率三极管集电极输出电压的波形。
可见在满载时系统不会产生过高的峰值电流，电感电流的波动小，即输出纹波电流得到很好的抑制，有利于非隔离负电压DC/DC开关电源的高效率工作和带负载能力。
同时系统的开关频率很高，反馈回路的带宽得到了保证。
图13给出了满载情况下输出纹波电压的波形，显然，输出纹波电压的波动小，且无脉动，输出纹波电压得到了很有效的抑制。
图13 满载时输出电压和输出纹波电压波形示意图
4 结论
提出了一种基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源设计方案。
在连续电流模式下，保证输出电容能通过输出电感得到持续充电，使输出纹波得到了有效的抑制，从而达到提高系统带负载能力以及效率的目的。
同时结合平均电路法构建该开关电源在CCM条件下的小信号模型，设计了电压外环的补偿网络，增强了系统的整体性能。
实验测试表明，本方案简单、合理、可行，具有一定的工程实际意义。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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dcdc开关电源设计原理和制作
dcdc开关电源设计原理和制作一、开关电源的基本原理开关电源是一种通过控制开关晶体管开通和关断时间比率，维持稳定输出电压的电源。
它主要由输入电路、输出电路、开关晶体管、振荡电路、稳压控制电路等组成。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，广泛应用于电子设备、电力电子等领域。
二、开关电源的组成开关电源主要由以下几个部分组成：1.输入电路：接收交流电源输入，进行滤波、整流等处理，将交流电转化为直流电。
2.输出电路：将开关晶体管输出的脉动直流电进行滤波、稳压等处理，输出稳定的直流电。
3.开关晶体管：控制电源的开通和关断，决定输出电压的大小。
4.振荡电路：产生一定频率的脉冲信号，控制开关晶体管的开通和关断时间比率。
5.稳压控制电路：根据输出电压的变化，控制开关晶体管的导通时间，维持输出电压的稳定。
三、开关电源的设计设计开关电源需要考虑以下因素：1.输入电压范围：根据设备需要确定输入电压范围。
2.输出电压和电流：根据设备需要确定输出电压和电流。
3.转换效率：选择合适的开关晶体管和电路设计，提高转换效率。
4.稳定性：选择合适的稳压控制电路和反馈元件，保证输出电压的稳定性。
5.散热设计：选择合适的散热器和设计合适的散热结构，保证开关电源的正常工作。
四、开关电源的制作制作开关电源需要按照以下步骤进行：1.设计电路板：根据设计好的电路图，制作适合的电路板。
2.选择合适的电子元件：根据设计需要选择合适的电子元件，如开关晶体管、电容、电感等。
3.组装电路：将选择的电子元件按照电路图组装在一起。
《开关电源设计》word版
开关电源设计技巧一：开关电源的基本工作原理1-1．几种基本类型的开关电源顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。
前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。
另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。
同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。
根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。
其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。
下面我们先对串联式、并联式、变压器式等三种最基本的开关电源工作原理进行简单介绍，其它种类的开关电源也将逐步进行详细分析。
1-2．串联式开关电源1-2-1．串联式开关电源的工作原理图1-1-a是串联式开关电源的最简单工作原理图，图1-1-a中Ui是开关电源的工作电压，即：直流输入电压；K是控制开关，R是负载。
当控制开关K接通的时候，开关电源就向负载R输出一个脉冲宽度为Ton，幅度为Ui的脉冲电压Up；当控制开关K关断的时候，又相当于开关电源向负载R输出一个脉冲宽度为Toff，幅度为0的脉冲电压。
这样，控制开关K不停地“接通”和“关断”，在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出电压uo 。
DC-DC开关电源的设计
高效DC-DC开关稳压电源一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。
图1电源框图二、要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：1．基本要求（1）输出电压V O：3.3V；（2）额定输出电流I ON：10A；（3）V in从DC41V变到DC57V时，电压调整率S U≤2%（I O=10A）；（4）I O从0变到10A时，负载调整率S I≤5%（V in=48V）；（5）输出噪声纹波电压峰-峰值V OPP≤100mV（Vin=48V,V O=3.3V,I O=10A）；（6）D C-DC变换器的效率η≥60%（Vin=48V,Vo=3.3V,I O=10A）；（7）具有过流保护功能，动作电流I O（th）=11±0.2A；2．发挥部分（1）进一步提高电压调整率，使S U≤0.5%（I O=10A）；（2）进一步提高负载调整率，使S I≤1%（Vin=48V）；（3）进一步提高效率，使η≥85%（Vin=48V,U O=3.3V,I O=10A）；（4）排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；（5）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
（6）其他。
三、说明（1）D C-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。
（2）V in可由可调直流稳压电源得到，DC-DC变换器（含控制电路）只能由V N端口供电，不得另加辅助电源。
（3）本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量V OPP。
（4）本题中电压调整率S U指Vin在指定范围内变化时，输出电压V O的变化率；负载调整率S I指I O在指定范围内变化时，输出电压V O的变化率；DC-DC变换器效率 =P O/ P IN，其中P O＝V O I O，P IN＝V IN I IN。
（5）电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。
DCDC升压开关电源设计
DCDC升压开关电源设计DC-DC升压开关电源是一种常见的电源设计，它可以将输入电压升压到指定的输出电压。
本文将介绍DC-DC升压开关电源的基本原理、设计步骤以及注意事项。
一、DC-DC升压开关电源的基本原理DC-DC升压开关电源通过开关器件实现输入电压的升压。
其基本原理是电感储能和开关器件的周期开关。
当电源输入电压施加给开关器件时，开关器件导通，电感器件开始储能；当开关器件断开时，电感器件将储存的能量输出，并经过整流滤波后得到稳定的输出电压。
二、DC-DC升压开关电源的设计步骤1.确定输入输出电压：首先确定所需的输入和输出电压。
输入电压一般来自电池、交流电源或其他直流电源，而输出电压则是升压后的电压。
2.选择开关器件：根据所需的转换功率和输出电压，选择合适的开关器件。
常用的开关器件有MOSFET和IGBT，选择开关器件时要考虑其导通电阻、开关速度和功耗等因素。
3.选择电感器件：电感器件用于储存能量，可以选择磁性材料制成的线圈或铁氧体等。
选择合适的电感器件要考虑其电感值、饱和电流和损耗等因素。
4.计算元件参数：根据输入输出电压和所选的开关器件和电感器件，计算所需的元件参数。
包括电容器的容值、电感器件的电感值以及开关器件的参数，例如导通电阻和开关频率等。
5.设计控制电路：根据所选的开关器件类型，设计适配的控制电路。
常用的控制电路包括PWM控制电路、反馈电路和过压保护电路等。
6.进行仿真和优化：使用电路仿真软件进行仿真，验证设计的可行性，并根据仿真结果进行优化。
7.PCB布局设计：根据设计的电路图，进行PCB布局设计，保证电路的稳定性和可靠性。
8.制作原型并测试：将设计的电路制作成原型，进行测试以验证其性能和可靠性。
三、DC-DC升压开关电源设计的注意事项1.开关器件选型要合适，能够承受所需的转换功率和工作频率，同时保持较低的导通电阻和开关损耗。
2.电感器件的选用要符合电路的工作频率和最大电流需求，避免电感器件的饱和和损耗过大。
DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案DC-DC电源设计是一种将直流电源转换为不同电压或电流输出的电源设计方案。
DC-DC电源的设计目标是提供高效率、稳定可靠的电源输出，确保电路正常工作和设备正常运行。
本文将介绍DC-DC电源设计的基本原理、设计步骤和一些具体的设计方案。
一、DC-DC电源设计的原理和基本概念DC-DC电源设计基于开关电源的原理，使用开关元件（如MOS管）周期性地开启和关闭来控制电源输出电压和电流的变化。
通过调整开关元件的开关频率、占空比和电压波形等参数，可以实现不同输出电压和电流的调节。
DC-DC电源设计中，常用的基本概念有：1.输入电压：直流电源输入的电压值，例如12V、24V等。
2.输出电压：DC-DC电源输出的电压值，例如5V、3.3V等。
3.输出电流：DC-DC电源输出的电流值，例如1A、2A等。
4.效率：DC-DC电源输出功率与输入功率之比，用来衡量电源转换的效率。
5.稳定性：DC-DC电源输出电压或电流的稳定性，要求在负载变化、输入电压波动等情况下仍能保持稳定。
二、DC-DC电源设计的步骤DC-DC电源设计一般包括以下几个步骤：1.确定设计需求和参数：根据目标设备的需求和规格，确定DC-DC电源的输入电压、输出电压和输出电流等参数。
2. 选择拓扑结构：根据需求参数和应用场景选择合适的DC-DC拓扑结构，常见的有反激式、降压Buck型、升压Boost型、降压升压Buck-Boost型等。
3.选择元器件和设计电路：根据拓扑结构选择合适的开关元件、滤波电感、滤波电容和控制电路等元器件，并设计合理的电路连接方式和参数。
4.进行电路仿真和优化：使用仿真软件对电路进行仿真分析，评估电路的性能指标，并根据仿真结果对电路进行优化调整。
5.PCB设计和布局：根据电路设计结果进行PCB设计和布局，确保电路的稳定性和可靠性。
6.电路调试和测试：对设计好的PCB电路进行调试和测试，验证电路的稳定性、效率和输出性能是否符合设计要求。
非隔离开关电源解决方案（含电路原理图）
非隔离开关电源解决方案（含电路原理图）【关键词摘要】非隔离电源方案AC/DC 电源芯片XD308H BUCK 无变压器220V转5V 220V转12V 220V转24V 380V转5V 380V转12V 380V转24V【概述】非隔离电源方案（AC-DC电源芯片降压电路），一般采用BUCK电路拓扑结构，常见于小家电控制板电源以及工业控制电源供电。
其典型电路规格包含5V/500mA、12V/500mA和24V/500mA等，满足六级能效要求。
可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试，可通过3C、UL、CE等认证。
其特点是：电路简单、BOM成本低（外围元件数目极少：无需变压器、光耦）,电源体积小、无音频噪音、损耗小发热低。
1）220V转5V降压电路：输入12~380Vac，输出5V/500mA 非隔离电源如图1所示的电路为一个典型的输出为5 V/500 mA的非隔离电源，输入电源范围:12-380Vac。
它通常应用于家用电器的(电饭煲、洗衣机及其它白色家电)。
此电路还适合于其它非隔离供电的应用，比如LED驱动、智能电表、加热器以及辅助电源和工业控制等。
电源系统带有各种保护，包括过热保护（OTP）、VCC 欠压闭锁（UVLO）、过载保护（OLP）、短路保护（SCP）等。
电路特点：无噪音,发热低。
220V转5V降压电路输入级由保险电阻RF1、防雷压敏电阻RV1、整流桥堆D1、EMI滤波电容C4和C5以及滤波电感L2组成。
保险电阻RF1为阻燃可熔的绕线电阻，它同时具备多个功能：a)将桥堆D1的浪涌电流限制在安全的范围；b)差模噪声的衰减；c)在其它任何元件出现短路故障时，充当输入保险丝的功能(元件故障时必须安全开路，不应产生任何冒烟、冒火及过热发光现象)。
压敏电阻RV1用于防雷保护，提高系统可靠性。
功率处理级由宽电压高效率电源芯片XD308H、续流二极管D2、输出电感L1及输出电容C3构成。
2）220V转12V降压电路：输入32~380Vac，输出12V/500mA非隔离电源如图2所示的电路为一个典型的输出为12 V/500 mA的非隔离电源，输入电源范围:32-380Vac。
非隔离型DCDC变换器-buckboost
周期与各电量之间的关系
T 1 LI LI LI (U o U i ) ton toff f Ui Uo U iU o
7
Buck-Boost变换器——工作原理
电感电流纹波分析
ug uL
on off on off on
t
Ui -Uo
I iL1 iL 2
iL
14
Buck-BoosVD max I L max UVD max U i U o
考虑到电路工作时的尖峰电流，浪涌电压等，开关 器件的极限参数应满足
I VDmax (1.5 ~ 2) I L max U VDmax (2 ~ 3)(1.1U i U o )
15
Buck-Buck变换器——器件的选择
储能电感的选择 • 电感的选择方法与输入电流变化范围有关
为防止电感饱和，减小VT峰值 电流、电压和损耗
Ui
I (1 20%) I L 2 Ut Ut I 0.4 I L i on L i on L 0.4 I L Ii
16
I2 I1
t ΔI
t
Ut UD I i on i L fL Ut U (1 D) o off o L fL
电感电流峰峰值 与Boost变换器类 似，电感值L和频 率f成反比
Buck-Boost变换器——工作原理
输出电压波动分析
因为电容电荷平衡， 一个开关周期内， 输出电容充放电相 同，平均电容电流 IC=0
1 U i ton 2 1 2 2 L( ) U i ton 2 L 2L
4
这个阶段持续时间 ton
LiL1 Ui
Buck-Boost变换器——工作原理
DC-DC开关电源设计(DOC)
DC-DC开关电源设计摘要开关稳压电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点日益得到广泛的应用。
目前，国内外开关稳压电源的发展的趋势是不断提高输出效率和输出功率。
要提高输出的效率，必须提高电源的开关频率。
这就对电路中其它器件的频率特性提出了更高的要求。
并且现在的开关调节模块大多都已经集成化，使用方便，有很高的线性和负载调节特性，转换效率高负载调整率低而且输出纹波小，这里我用lm2596开关调节器实现降压，用STC89S52为核心电路控制ADC0809模数转换对输出电压电流的监测，将监测到的数据显示在液晶LCD1602上，有过流保护功能，监测电路使用的电源由降压后转换提供。
关键字开关稳压电源开关调节器ADC0809 STC89S52 LCD1602一、设计要求和指标要求1.基本部分：1.输出可调电压5—15V，输出电流不小于1.5A,接入负载能长时间稳定工作；（15）2.DC/DC 转换效率不低于70%；（5）3.能够显示输出电压，电流，误差小于2%；（10）4. U=12V、Io 在0.1~1A 范围内变化，负载调整率SI≤2%;(10)5.输入电压24V，输出电压稳定12V，输出电流为1.5A 时输出纹波小于200mv；（10）2.发挥部分：1.输出可调电压为3—18V，输出电流达到2.5A 以上，接入负载能长时间稳定工作,进一步扩展电源输出功率；（5）2.能够显示输出电压，电流，误差小于0.5%；（10）3.Uo=12V 、Io 在0.1~2.5A 范围内变化，负载调整SI ≤0.5%;(5)4.输出电压稳定为12V，输出电流为2.5A 时，输出纹波小于50（10）5.输出电流为2.5A 进一步提升DC/DC 转换效率，使不低于85（10）6.具有输出过流保护功能，Io≥3.5A 时动作；且故障排除后够恢;(5)7.其他；（5）3、说明（1）输入电压由直流稳压电源提供，逆变电源全部电路均由UI供电，不得再使用其他电源；（2）负载调整率计算方法：Io=0.1A时输出电压为Uo1，Io=1A时输出电压Uo2，则负载调整率:（3）注意作品制作工艺，留出电流、电压测试端口。
负电压DC-DC
负电压DC/DC开关电源的设计随着电子技术的飞速发展，现代电子测量装置往往需要负电源为其内部的集成电路芯片与传感器供电。
如集成运算放大器、电压比较器、霍尔传感器等。
负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能，严重的话会使测量的数据大大偏离预期。
目前，电子测量装置的负电源通常采用抗干扰能力强，效率高的开关电源供电方式。
以往的隔离开关电源技术通过变压器实现负电压的输出，但这会增大负电源的体积以及电路的复杂性。
而随着越来越多专用集成DC/DC控制芯片的出现，使得电路简单、体积小的非隔离负电压开关电源在电子测量装置中得到了越来越广泛的应用。
因此，对非隔离负电压开关电源的研究具有很高的实用价值。
传统的非隔离负电压开关电源的电路拓扑有以下两种，如图1、图2所示。
图3是其滤波输出电容的充电电流波形。
由图3可见，采用图2结构的可获得输出纹波更小的负电压电源，并且在相同电感峰值电流的情况下其带负载能力更强。
由于图2的开关器件要接在电源的负极，这会使得其控制电路会比图1来得复杂，因此在市场也没有实现图2电路结构（类似于线性稳压电源调节芯片7915功能）的负电压开关电源控制芯片。
为了弥补现有非隔离负电压开关电源技术的不足，以获得一种带负载能力强、输出纹波小的非隔离负电压开关电源，本文提出一种采用Boost开关电源控制芯片LT1935及分立元件实现了图2所示原理的基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源。
图1 传统的非隔离负电压开关电源电路结构1图2 传统的非隔离负电压开关电源电路结构2图3 两种开关电源滤波电容的充电电流波形1 工作原理分析本文设计的非隔离负电压DC/DC开关电源如图4所示，负电源工作在连续电流模式。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管导通时，直流电源给输出电感L1和输出电容C1充电。
当电源控制器LT1935内部的功率三极管关断时，输出电感L1中的电流改由通过肖特基二极管VD1提供的低阻抗回路继续给输出电容C1充电直至下一个周期电源控制器LT1935内部的功率三极管再次导通。
dcdc非隔离降压电路
dcdc非隔离降压电路
dcdc非隔离降压电路是一种将高电压降至低电压的电路，通
常用于将输入电源的电压转换为适合特定应用的电压。
在非隔离降压电路中，输入和输出之间没有电气隔离。
这意味着输入电源和输出负载之间没有物理隔离，而是通过电路内的电子元件直接连接。
这种电路设计相对简单且成本较低，适用于一些低功率应用。
非隔离降压电路通常由一个开关电源调节器组成，其中包括开关管、电感、电容器和辅助元件。
开关电源调节器通过控制开关管的导通和截止来控制电压转换过程。
输入电压经过电感和开关管进行周期性截断，转换成一系列脉冲信号，然后通过滤波电路平滑输出。
非隔离降压电路的一种常见类型是降压型开关电源，也被称为降压转换器或稳压器。
它可以将高电压输入转换为低电压输出，并保持输出稳定。
降压型开关电源的特点包括高效率、高频率操作、小体积和较低的电磁干扰。
然而，非隔离降压电路存在一个缺点，就是输入电源和输出负载之间没有电气隔离。
这意味着输入电源的任何故障或干扰都有可能直接传递到输出负载上，可能会损坏负载或引起电压波动。
因此，在一些应用中，例如对输入和输出之间需要隔离的敏感电子设备，更常使用隔离降压电路来保护负载。