multisimbuck电路仿真设计.pdf
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2023-05-28
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第一章 概述
1.1 直流―直流变换的分类
直流—直流变换器〔DC-DC 是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。
目前通信设备的直流基础电源电压规定为− 48V,由于在通信系统中仍存在− 24V〔通信设备及
+12V、+5V〔集成电路的工作电源,因此,有必要将− 48V 基础电源通过直流—直流变换器变换
到相应电压种类的直流电源,以供实际使用。DC/DC 变换是将固定的直流电压变换成可变的直
流电压,也称为直流斩波。主要有
〔1Buck 电路——降压斩波,其输出平均电压小于输入电压,极性相同。
〔2Boost 电路——升压斩波,其输出平均电压大于输入电压,极性相同。
〔3Buck－Boost 电路——降压―升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相
反,电感传输。
〔4Cuk 电路——降压或升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压 ,极性相反,电容
传输。
此外还有 Sepic、Zeta 电路。
1.2 直流—直流变换器的发展
当今软开关技术的发展使得 DC/DC 发生了质的飞跃,美国 VICOR 公司<美国怀格公司,国际
知名的电源模块生产厂家>设计制造的多种 ECI 软开关 DC/DC 变换器,其最大输出功率有 300W、
600W、800W 等,相应的功率密度为<6.2、10、17>W/cm3,效率为〔80～90%。日本 NEMIC—LAMBDA<
联美兰达,日本的开关电源厂商.20XX 兰达被 TDK 收购,名称也改为 TDK-LAMBDA>公司最新推出
的一种采用软开关技术的高频开关电源模块 RM 系列,其开关频率为〔200～300>kHz,功率密度
已达到 27W/cm3,采用同步整流器〔MOSFET 代替肖特基二极管,使整个电路效率提高到 90%。
第二章降压―升压斩波电路的设计
2.1 基本工作原理
电路原理图如图 2-1 所示,基本工作原理如下:
图 2-1: 降压―升压斩波电路原理图
设电路中电感 L 值很大,电容 C 值也很大。使电感 IL 和电容电压即负载电压 uo 基本为恒
值。
当可控开关 V 处于通态时,电源 E 经 V 向电感 L 供电使其储存能量,此时电流为 i1,方向如
图 2-1a>所示。同时,电容 C 维持输出电压基本恒定并向负载 R 供电。此后,使 V 关断,电感 L
中储存的能量向负载释放,电流为 i2,方向如图 2-1a>所示。
可见,负载电压极性为上正下负,与电源电压极性相反,因此又称为反极性斩波电路。
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