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DC/DC直流电源转换方案设计

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-15 11:12    点击量:

    搞嵌入式的工程师们往往把单片机、ARM、DSP、FPGA搞的得心应手,而一旦进行系统设计,到了给直流电源系统供电,虽然也能让其精心设计的程序运行起来,但对于新手来说,有时可能效率低下,往往还有供电电流不足或过大引起这样那样的问题,本文十一条金律轻松搞定DCDC直流电源转换直流电源电路设计.

DC/DC直流电源转换方案设计
    第一条、搞懂DC/DC直流电源怎么回事DC/DC直流电源电路又称为DC/DC转换直流电源电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换.一般我们把输入直流电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换.常见的直流电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列,前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等,后者使用的直流电源电压一般在24V以下.不同应用领域规律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,模拟直流电源电路直流电源常用5V 15V,数字直流电源电路常用3.3V等,现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压,诸如1.8V、1.5V、1.2V等.在通信系统中也称二次直流电源,它是由一次直流电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压.

    第二条、需要知道 的DC/DC转换直流电源电路分类DC/DC转换直流电源电路主要分为以下三大类:

    ①稳压管稳压直流电源电路. ②线性 (模拟)稳压直流电源电路. ③开关型稳压直流电源电路第三条、最简单的 稳压管直流电源电路设计方案稳压管稳压直流电源电路直流电源电路结构简单,但是带负载能力差,输出功率小,一般只为芯片提供基准电压,不做直流电源使用.比较常用的是并联型稳压直流电源电路.

    其直流电源电路简图如图(1)所示,DC/DC直流电源转换方案设计选择稳压管时一般可按下述式子估算: (1) Uz=Vout; (2)Izmax=(1.5-3)ILmax (3)Vin=(2-3)Vout 这种直流电源电路结构简单,可以抑制输入电压的扰动,但由于受到稳压管最大工作电流限制,同时输出电压又不能任意调节,因此该直流电源电路适应于输出电压不需调节,负载电流小,要求不高的场合,该直流电源电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电.

    第四条、基准电压源芯片稳压直流电源电路稳压直流电源电路的另一种形式,有些芯片对供电电压要求比较高,例如AD DA芯片的基准电压等,这时常用的一些电压基准芯片如TL431、 MC1403 ,REF02等.TL431是最常用基准源芯片,有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源.它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值.最常用的直流电源电路应用如下图示,此时Vo=(1+R1/R2)Vref.选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出,特别地,当R1=R2时,Vo=5V其他的几个基准电压源芯片直流电源电路类似.

    第五条、串联型稳压直流电源的直流电源电路认识串联型稳压直流电源电路属稳压直流电源中的一种,其实是在三端稳压器出现之前比较常用的直流供电方法,在三端稳压器出现之前,串联稳压器通常有OP放大器和稳压二极管构成误差检测直流电源电路,如下图,该直流电源电路中,OP放大器的反向输入端子与输出电压的检测信号相连,正向输入端子与基准电压Vref相连,Vs=Vout*R2/(R1+R2).由于放大信号ΔVs为负值,控制晶体管的基级电压下降,因此输出电压减小在正常情况下,必有Vref=Vs=Vout*R2/(R1+R2),调整R1,R2之比可设定所需要的输出电压值.

    图中所示只是这也是三端稳压器的基本原理,其实负载大小可以可以把三极管换成达林顿管等等,这种串联型稳压直流电源电路做组成的稳压直流电源处理不当,极易产生振荡.现在没有一定模拟功底的工程师,一般现在不用这种方法,而是直接采用集成的三端稳压直流电源电路,进行DC/DC转换直流电源电路的使用.

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