负电压DC-DC

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dc-dc电源 技术指标

dc-dc电源 技术指标

dc-dc电源技术指标DC-DC电源是一种将直流电源转换为另一种电压的电源设备。

它在电子产品中广泛应用,可以提供稳定的电压给各种电子设备,并具有高效、低噪声、可调节等特点。

在设计和选择DC-DC电源时,需要考虑一系列技术指标。

1. 输入电压范围(Input Voltage Range):DC-DC电源需要适应不同的输入电源,所以输入电压范围是一个重要的技术指标。

常见的输入电压范围包括12V、24V、48V等,但也有一些特殊应用需要更宽的电压范围。

2. 输出电压范围(Output Voltage Range):DC-DC电源转换输入电源为所需的输出电压。

根据应用的需要,输出电压范围通常是可调节的。

输出电压范围的选择需要考虑被供电设备的电压需求和电源供电范围。

3. 输出电流(Output Current):输出电流是指DC-DC电源能够提供给负载的电流。

输出电流需根据被供电设备的功率需求来选择,以保证电源能够提供足够的电流。

4. 效率(Efficiency):效率是衡量DC-DC电源能量转换效率的指标,通常以百分比表示。

高效率可以减少电源的能量损耗,提高电源的使用寿命。

5. 输出纹波和噪声(Output Ripple and Noise):输出纹波和噪声是指输出电压中的波动和不稳定性。

较低的输出纹波和噪声有助于提供稳定的电源给被供电设备,减少对设备运行的干扰。

6. 调节方式(Regulation):调节方式指的是DC-DC电源根据输入电压和输出电压之间的差异自动调节的方式。

常见的调节方式包括线性调节、开关调节和脉宽调制(PWM)调节。

7. 过流保护(Overcurrent Protection):过流保护功能可以在负载电流超过设定值时切断输出电流。

这可以有效保护被供电设备和电源本身。

8. 过压保护(Overvoltage Protection):过压保护功能可以在输出电压超过设定值时切断供电。

这可以防止对被供电设备的损害。

dcdc产生负电压的原理

dcdc产生负电压的原理

dcdc产生负电压的原理DC-DC转换器是一种用于将直流电源的电压转换为不同电压的设备。

在某些情况下,需要产生负电压,用于特定应用,如电源调整、传感器、计算机硬件等。

产生负电压的原理涉及到不同的电路和拓扑结构,本文将一步一步介绍几种常见的DC-DC转换器用于产生负电压的原理。

首先,我们将介绍反相器的工作原理。

反相器是一种基本的逻辑门电路,其输出是输入的相反数。

在反相器电路中,使用一个晶体管或其他开关元件,并将输入信号连接到其控制端。

当输入为高电平时,开关关闭,输出为低电平;当输入为低电平时,开关打开,输出为高电平。

这种电路可以用于产生负电压。

通过改变输入电压的极性,可以在输出上产生负电压。

其次,我们将介绍反激式电源的工作原理。

反激式电源是一种常用的DC-DC转换器,常用于电源调整和其他应用中。

该电源使用变压器、开关管和电容电感等元件构成。

在反激式电源中,输入电源与开关管和变压器进行连接,在开关管周期性地打开和关闭的过程中,变压器中的磁能产生变化。

当开关管关闭时,变压器中的磁能储存在电感中;当开关管打开时,储存在电感中的磁能转移给电容,产生负电压输出。

通过调整开关管的工作周期和频率,可以改变负电压的大小和稳定性。

第三种产生负电压的原理是使用饱和开关反激电源。

饱和开关反激电源是一种改进的反激式电源,可以更有效地产生负电压。

在饱和开关反激电源中,输入电源通过变压器与开关管相连,但开关管的工作方式与传统的反激式电源不同。

在饱和开关反激电源中,开关管的导通时间较短,以降低功耗,并且开关管的关闭时间较长,以产生负电压。

通过调整开关管的工作模式和频率,可以在输出上产生负电压。

最后,我们将介绍双极性稳压器的工作原理。

双极性稳压器是一种常用于电源调整和其他应用中的负电压源。

在双极性稳压器中,使用一个稳压电路和放大电路进行组合。

稳压电路负责控制输出电压的稳定性,而放大电路负责放大输入信号,并将其通过稳压电路产生负电压输出。

DC-DC工作原理介绍

DC-DC工作原理介绍

1
脉冲宽度调制(PWM)
使用PWM技术控制开关管的开关时间,从而改变输出电压的平均值。
2
电感和电容滤波器
使用电感和电容元件对电流和电压进行滤波,以去除噪音和波动。
3
电路拓扑
使用不同的电路拓扑,如升压、降压、半桥和全桥,实现不同的电源变换功能。
DC-DC电源的优势
1 高效能
DC-DC电源能够以高效率进行能量转换,减少能量的损失和浪费。
2 稳定性
DC-DC电源能够提供稳定的输出电压和电流,保障电子设备的正常工作。
3 小型化
DC-DC电源的体积小巧,适合应用于紧凑的电子设备中。
DC-DC电源的应用
移动设备
DC-DC电源广泛应用于手机、平板电脑和可穿戴 设备等移动设备中,为其提供稳定的电源。
通信设备
DC-DC电源被使用于网络设备、路由器和交换机 等通信设备中,为其提供可靠的电源。
• 部分DC-DC电源会产生电磁干扰,可能对其他电子设备造成干扰。 • 不同类型的DC-DC电源有不同的转换效率和功耗特性。 • 部分DC-DC电源需要外部元件(如电感和电容)辅助工作,增加了系统的复杂性。
3
升降型
能够根据输入电压的不同,自动实现升压或降压的功能,广泛应用于电源管理系 统。
常见DC-DC电源的选择和设计
• 根据设备的动态电流需求,选择合适的输出电流和功率。 • 考虑输入电压和输出电压之间的差异,选择合适的变换拓扑。 • 使用模拟或数字控制技术,以提高功率转换的效率和稳定性。
DC-DC电源的缺点和局限性
DC-DC技术的工作原理
DC-DC电源是一种将直流电能转换为不同电压、电流,并提供给其他电子设备 使用的电子元件。它通过不同的电路拓扑实现电能的变换和调整。

如何产生负电压

如何产生负电压

如何产⽣负电压TC232 芯⽚如何产⽣负电压?1、电荷泵提供负压TTL电平/232电平转换芯⽚(如,MAX232,MAX3391等)是最典型的电荷泵器件可以输出较低功率的负压。

但有些LCD 要求-24V的负偏压,则需要另外想办法。

可⽤⼀⽚max232为LCD模块提供负偏压。

TTL-in接⾼电平,RS232-out串⼀个10K的电位器接到LCM的VEE。

这样不但可以显⽰, ⽽且对⽐度也可调。

MAX232是+5V供电的双路RS-232驱动器,芯⽚的内部还包含了+5V及±10V的两个电荷泵电压转换器。

设计⾼压电荷泵需要较多的开关,⽤分离元件实现起来就有点困难了,不如⽤电感来得简单。

⼀般地,1个三极管或MOSFET,1个⽐较器或通⽤运放(做PWM振荡),1个电感,1个肖基特⼆极管和若⼲阻容元件就可以搞定。

如果你的MCU⾃⾝带有PWM接⼝,且软件允许的话,就更简单了。

2、反相器提供负压反相器的输出接⼀个电容C1,C1的另⼀端接⼆极管D1的正极和⼆极管D2的负极,D1的负极接地,D2的负极接电容C2,C2的另⼀端接地。

C2的容量要⼤于C1。

例如,C1⽤0.1µF,C2⽤ 0.47µF,当然最佳数值可由试验确定。

反相器的输⼊端加⼀个⽅波,其幅值应该能使反相器正常⼯作,那么在反相器的输出端就出现⼀个相位相反的⽅波。

电容C2上就会出现⼀个负电压,理论上⽐电源电压低0.7V,然后再稳压到-5V。

3、负压电源转换器产⽣负压MAX749是⼀个专门⽤来产⽣负电压的电源转换器。

MAX749为倒相式PFM开关稳压,输⼊电压 +2V⾄ +6V,输出电压可达-100V以上,可通过内部的D/A转换器进⾏调节,或者通过⼀个PWM信号或电位器进⾏调节。

MAX749采⽤⼀种电流控制⽅法,既减⼩了静态电流消耗,⼜提⾼了转换效率。

关断⽅式下,静态电流仅为15mA。

MAX749在关断⽅式下仍保持DAC的设定值,从⽽简化了软件控制。

正电源转负电源的芯片 dc-dc

正电源转负电源的芯片 dc-dc

正电源转负电源的芯片 dc-dcDC-DC芯片是一种能够将直流电源的电压转换为不同电压等级的电源的集成电路。

在实际应用中,有时需要将正电源转换为负电源,这就需要使用专门的DC-DC芯片来实现。

以正电源转负电源的DC-DC芯片主要由以下几个部分组成:输入电源部分、开关电源部分、控制电路部分和输出电源部分。

其中,输入电源部分用于接收正电源输入,开关电源部分用于将输入电源进行开关控制,控制电路部分用于控制开关电源的工作状态,输出电源部分则用于输出负电源。

在正电源转负电源的DC-DC芯片中,输入电源部分通常由一个电容器和一个整流二极管组成。

当正电源输入时,电容器将电源电压进行平滑,整流二极管则起到了一个保护作用,使得电流只能从正电源流入。

开关电源部分是整个DC-DC芯片的核心部分,它由一个开关管和一个储能元件组成。

开关管负责将输入电源进行开关控制,储能元件则负责储存能量。

当开关管关闭时,储能元件储存能量;当开关管打开时,储能元件释放能量。

通过不断的开关操作,开关电源部分能够将输入电源的电压转换为所需的负电源电压。

控制电路部分是DC-DC芯片的智能部分,它负责监测输入电源电压和输出电源电压,并根据实际情况控制开关电源的开关状态。

控制电路部分通常由一个反馈电路和一个比较器组成。

反馈电路负责监测输出电源电压,比较器则将输出电源电压与设定值进行比较,并根据比较结果控制开关电源的开关状态,以使输出电源的电压保持稳定。

输出电源部分是DC-DC芯片的最终输出部分,它由一个电感和一个滤波电容器组成。

电感负责滤除开关电源部分产生的高频噪声,滤波电容器则进一步平滑输出电源的电压,使其更加稳定。

总体来说,以正电源转负电源的DC-DC芯片通过输入电源部分接收正电源输入,经过开关电源部分的开关转换和控制电路部分的控制,最终输出负电源。

这种转换方式在很多应用中非常有用,例如一些特定的电路和电子设备需要使用负电源来工作。

需要注意的是,在使用DC-DC芯片进行正电源转负电源的过程中,需要合理选择合适的芯片型号,并根据实际需求进行电路设计。

负电压降压电路

负电压降压电路

负电压降压电路许多电子系统需要正负两种电压才能正常工作。

由较高输入电压高效产生很低的正输出电压通常都需要使用同步降压稳压器。

但是,当由正输入电压产生负输出电压时,一般使用回扫拓扑结构,输出电流较大时尤其是如此。

同步降压电路和负回扫电路(又称降压-升压电路)的工作特性和控制特性是极不相同的。

图1示出了一种负回扫电路所需的基本元件。

当场效应管Q1导通时,电感器L1两端就有输入电压,而这时无输入电流流入负载。

这时送入负载的所有输出电流均来自输出电容C1,因为二极管D1是反向偏置的。

电感器中的电流继续增大,直到控制电路确定关断场效应Q1的合适时间为止。

那时候,为了保持电流流动,电感器L1两端的电压极性相反,使电感器顶端电位相对于地是负的,进而迫使二极管D1导通。

输出电压变负到电感器电压的二极管压降以内。

图1 这一回扫拓朴结构可利用正输入电压产生负输出电压。

控制电路工作时的占空因子也与同步降压电路的不同。

虽然同步降压电路工作的占空因子为,但负回扫电路工作的占空因子为。

例如,如果所需输出电压为输入电压的一半,则同步降压电路工作占空因子为50%,而负回扫电路的只有33%。

图1的简单负回扫电路与图2的同步降压控制器负回扫电路的比较是很直观的。

在图2中,场效管Q2映射了二极管D1的功能,但该二极管的正向压降减小了。

这一正向压降的减小可大大提高效率。

二极管D3只是在场效应管Q1和Q2都截止的短短停滞时间内导通,从而可进一步降低损耗。

反馈电压通过电阻R1出现在输出接地端,因为控制电路是以负输出电压为基准的。

R2通常将输出电压设定到所需的电平,因为它不像R1那样可以改变反馈补偿网络。

要想改变输入电压、输出电压或同时改变输入输出电压,就需要改变电感器的电感值。

电感器最小的电感值为:请注意在这类电路中使用控制器的某些局限。

因为控制电路是以负输出电压为基准的,所以控制器必须具有大于的额定输入电压。

此外,还必须确定控制器的VIN(最小),即当输出电压为零时,系统上电时发生的输入电压。

什么是DC-DC

什么是DC-DCTechnical Information PaperNo.0009(Ver.001)JUN.2002DC/DC转换器问题与解答(1-1)** 什么是DC/DC 转换器?什么是DC(Direct Current)呢?它表示的是直流电源,诸如干电池或车载电池之类。

家庭用的100V电源是交流电源(AC) ?B 若通过一个转换器能将一个直流电压(3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V或5.0V),我们称这个转换器为DC/DC转换器,或称之为开关电源或开关调整器。

A:DC/DC转换器一般由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。

在讨论DC/DC转换器的性能时,如果单单针对控制芯片,是不能判断其优劣的。

其外围电路的元器件特性,和基板的布线方式等,能改变电源电路的性能,因此,应进行综合判断。

B:调制方式1: PFM(脉冲频率调制方式)开关脉冲宽度一定,通过改变脉冲输出的时间,使输出电压达到稳定。

2: PWM(脉冲宽度调制)开关脉冲的频率一定,通过改变脉冲输出宽度,使输出电压达到稳定。

IOUTTime TON:variableSW:ONPWMSW:OFFT:constantT:variableSW:ONPFMSW:OFFTON:constant图1PWM调制和PFM调制(输出电流改变时开关ON/OFF时彉图乯C:通常情况下,采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC/DC 转换器的性能不同点如下。

项目电路规模(IC内部)消耗电流纹波电压瞬态响应简单较少较大较差(反应较慢) PFM 复杂较多较小较好(反应较快) PWM** PWM的频率,PFM的占空比的选择方法。

* PWM调制方式在选用较高频率的情况下(如:500KHz) (1)小负载时,效率很低。

(2)输出电压的纹波较小。

若选用500KHz的频率,纹波电压会较小。

在选用较低频率的情况下(如:100KHz) (1)小负载时,效率较高。

tps54302转负电压

tps54302转负电压TPS54302是一种转换器,可以将输入电压转为负电压。

本文将介绍TPS54302的工作原理、特点以及应用场景。

TPS54302是一种集成了功率MOSFET开关管的降压型DC-DC转换器。

它采用了恒频脉宽调制技术,能够以高效率将输入电压转换为所需的负电压。

TPS54302的输入电压范围广泛,从2.95V到6V,因此适用于多种电源供应情况。

TPS54302具有多种保护功能,包括过温保护、过流保护和短路保护。

这些保护功能可以保证转换器在异常工作条件下的安全性和可靠性。

此外,TPS54302还具有低静态电流和低噪声特性,使其在电源管理等应用中非常受欢迎。

TPS54302的工作原理如下:首先,输入电压经过输入滤波电路,然后进入功率MOSFET开关管。

开关管的导通和关断由TPS54302内部的控制电路自动完成,以控制输出电压的稳定。

通过控制开关管的导通时间和关断时间,TPS54302可以根据输入电压和负载要求提供所需的负电压输出。

TPS54302的输出电压由反馈电路控制。

反馈电路通过采样输出电压,并将其与参考电压进行比较,根据比较结果调整开关管的导通和关断时间,以使输出电压稳定在所需的负电压值。

这种反馈控制机制可以保证转换器的输出电压精度和稳定性。

TPS54302适用于多种应用场景,例如:负电压稳压电源、电池充电器、工业自动化系统等。

在负电压稳压电源中,TPS54302能够将输入电压转换为所需的负电压,为电路提供稳定可靠的电源。

在电池充电器中,TPS54302可以将高电压输入转换为适合电池充电的负电压输出。

在工业自动化系统中,TPS54302可以为各种负载提供所需的负电压。

TPS54302是一种功能强大的DC-DC转换器,能够将输入电压转换为负电压。

它具有多种保护功能和低噪声特性,适用于多种应用场景。

通过控制开关管的导通和关断时间,TPS54302可以实现稳定可靠的负电压输出。

无论是负电压稳压电源、电池充电器还是工业自动化系统,TPS54302都是一个理想的选择。

DC-DC的工作原理

根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。

而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。

开关电源是一种比较新型的电源。

它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。

但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。

通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。

如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。

当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。

由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。

一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。

这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D 的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。

通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。

如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。

在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。

二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。

在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。

当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。

这就是开关电源效率高的原因。

看过完两个关于电源的FAQ后,大家可能对电源的效率计算还不了解。

在后面的FAQ中,我们将专门给大家介绍。

PWM DC/DC转换器的工作原理查看最近90天中添加的最新产品最新电子元器件资料免费下载派睿电子TI有奖问答- 送3D汽车鼠标IR 推出采用焊前金属的汽车级绝缘栅双极晶体管全球电子连接器生产商—samtec最新断路器保护套以Buck PWM DC/DC转换器为例,来介绍PWM DC/DC转换器的工作原理。

buck 同步整流 sw负电压

buck 同步整流 sw负电压Buck同步整流SW负电压Buck同步整流SW负电压是电力电子领域中的一个重要概念。

在直流-直流(DC-DC)转换器中,Buck转换器是一种常见的拓扑结构,用于将高电压转换为低电压。

而同步整流则是在Buck转换器中用于提高转换效率的一种技术手段。

在Buck转换器的工作过程中,当开关管(SW)关闭时,电流流经电感,此时电感储存了能量。

而当开关管打开时,电感释放储存的能量,使得输出电压稳定在所需的水平上。

然而,在传统的Buck 转换器中,当开关管关闭时,会出现一个问题,即电感中的电流无法立即减小到零。

这就会导致一个反向电压,即所谓的“负电压”。

为了解决这个问题,引入了同步整流技术。

同步整流器是一种用于替代二极管的器件,它可以在开关管关闭时提供一个路径,使电感中的电流能够流动,并且不会产生负电压。

这样就避免了能量的回流,提高了转换效率。

同步整流器通常由MOSFET管组成,通过一个与开关管同步的控制信号来实现。

当开关管关闭时,同步整流器的MOSFET管导通,提供了一个低阻抗的通路,使电感中的电流能够流动。

而当开关管打开时,同步整流器的MOSFET管断开,避免了负电压的产生。

通过使用同步整流SW负电压技术,可以显著提高Buck转换器的效率。

传统的Buck转换器中,由于负电压的存在,会导致能量的损耗和功率的浪费。

而同步整流器的引入,可以有效地减小这种能量损耗,提高转换效率。

同步整流SW负电压还有助于减小电路的体积和重量。

由于同步整流器可以提供低阻抗的通路,电流流过时的功耗较小,从而减少了散热器的体积。

这对于一些对体积和重量有限制的应用场景尤为重要。

Buck同步整流SW负电压是一种用于提高Buck转换器效率的重要技术。

通过引入同步整流器,可以避免负电压的产生,减小能量损耗,提高转换效率。

这对于电力电子领域的发展和应用具有重要的意义。

未来,我们可以期待同步整流技术的进一步研究和发展,以满足不断增长的电力需求和节能减排的要求。

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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。

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。

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