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1、电源类设计题 8 1 1直流稳压电源的组成 一 作用 二 基本组成及各部分的作用 交流电 三 技术指标 1 稳压系数Sr 2 电压调整率SU 或定义为 负载电流和温度不变 输入电压变化 10 时输出电压的变化量 3 电流调整率SI 当输入电压和温度不变 输出电流从0变化到最大时输出电压的相对变化量 4 输出电阻Ro 或定义为 恒温且输入电压不变 负载电流变化 10 时引起的输出电压变化量 5 温度系数ST 6 纹波电压及纹波抑制比Sinp 纹波电压 叠加在直流输出电压上的交流电压 通常用有效值或峰值表示 其大小与负载电流有关 应在额定输出电流下测量 纹波抑制比Sinp 输入纹波电压峰 峰值与输
2、出纹波电压峰 峰值之比的分贝值 四 开关稳压电路的特点及类型 开关稳压电路的分类 按调整管与负载连接方式分 串联型 调整管与负载串联 降压 并联型 调整管与负载并联 升压 按稳压的控制方式分 脉冲宽度调制型 PWM 常用 脉冲频率调制型 PFM 混合调制型 脉宽 频率调制型 串联型开关稳压电路 1 电路组成与各部分的作用 uA uT uB为高电平 V1饱和导通 V2截止 L充电 当iL io C充电 uo略有增大 uA uT uB为低电平 V1截止 V2导通 L放电 当iL io C放电 uo略有下降 DUI 占空比 调节占空比就可调UO大小 占空比 2 串联型开关稳压电路的工作原理 误差放大
3、器 比较放大器 误差放大器 比较放大器 并联型开关稳压电路 在LC足够大时 UO UI 升压 集成开关稳压电路 CW4960 4962系列引脚图及其应用电路 一般RT 1 27k CT 1 3 3nF 2 UO 5 1 1 R1 R2 2 四 开关稳压电路设计软件 SwitcherPro SwitcherPro使用入门视频教程 SwitcherPro教程 下面介绍一款很好用的电源设计工具 Webench利用WEBENCH设计的产品 可以在短暂时间出结果 实现了快速简便 线路优化简洁 成本低 每个数据也很有实际意义 很快给出成本和仿真曲线 给我们设计节约了不少的时间与精力 使我们的设计产品的周期
4、大大缩短 提高了功效 方案介绍 本次方案的选择主要适用于升压电路 boost 主要应用于老式的LCD屏的设计方案 且其简单方便 便宜 本次方案输入的电源类型 直流电源 设置输入电压值范围 3 3V 3 6V 输出直流电压值 12V 输出电流值 0 1A 代表着负载能力 工作环境的温度 30 方案设计 1 点击下图所示的 开启设计 2 选择参数后 点击 重新计算 3 出现的页面中通过筛选功能选出自己需要的方案 其中包括一些芯片功能性的选择 以及一些芯片特性参数的筛选 4 根据系统推荐的设计方案进行选择 5 在这些WEBENCH提供的方案中 假如选了LMR62014 LMR62014采用了SOT
5、23的封装 使其BOM面积进一步减小 这使得它们非常适合用于空间受限的电源设计 且其价格便宜 性价比较高 同时其有关断引脚 方便微控制器控制 从而降低了系统能耗 LMR62014的易用性也非常好 外围的设计元器件较少 易于设计 非常重要的是TI的这款芯片是可以申请样品的 这样使得我们在初期验证时提供了很大的方便 6 生成设计报告及原理图 首先打开原理图 观察各个器件 并了解其特性 如果发现其不适合我们的应用 或者市场上很难买到的这些元器件我们可以点击该器件 此时会如下图所示 有EDIT的选项 点击EDIT 这时会发现该器件有许多相似的替代品 我们可以从中选择合适的 点击前面的 选择 再进行我们
6、的下一步设计 7 生成设计报告 报告设计完成后 我们就开始设计 此时原理图的设计我们已经无需担心 因为Webench已经帮我们设计完成 下面就是PCB的设计 同样的我们还是无需担心 TI丰富的文档资源早就为我们准备好了 此时我们就必须去TI官网搜索相应的DEMON设计 参考Demon设计会为我们的PCB设计带来方便 LMR62014的DEMON设计的文件 LMR62014orLMR64010DemoBoard pdf在这分文档里我们可以看到Layout的信息 平时我们在实际工作中 有时需要设计一个多电压输出的供电系统 比如设计 15V电源给一个OP运放进行双电源供电 12V给系统的负载供电 3
7、 3V给系统的控制电路430单片机供电 如果采用传统的设计方法 不仅设计周期相当长 还要进行计算 器件的选型 确定方案 还要进行优化等等 设计周期很长 并且还需要相当的设计经验 用WEBENCH设计一款多路输出电源 以满足日常实验需求 输出电压3 3V 5V 9V 12V 15V 电流各0 5A 从这里进入设计界面 1 选择方案 在生成的3个方案中选择效率较高 成本较低的 2 方案概览 每一路输出的成本 损耗 面积所占的百分比 3 方案预览 4 方案优化 5 电气仿真 6 热仿真 7 工作数值 8 效率图表 9 工程文件输出 10 最后打印报告 使用WEBENCH设计 顺便可以申请TI的工程样品 可以加速项目的进展 TI培训工程师教程
