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程控开关稳压电源的效率及保护电路分析

时间:2022-09-08 15:11:41 作者:小编 点击:

效率的分析


输出功率计算公式:n=Po/Pi,输入功率计算公式:Pi=Uixli


由于题目要求DC/DC变换器(控制器)都只能由Uin端口供电,不能另加辅助电源,所以单片机及一些外围电路消耗功耗要

尽量的低。为此,在设计本系统时采用超低功耗单片机MSP430F169,该系统集成了8路12位A/D和2路12位DIA,减少了外加

A/D和D/A的功耗。提高效率主要是降低变换器的损耗,变换器的损耗主要有MOSFET导通损耗,MOSFET开关损耗、MOSFET

驱动捐耗,一极管的捐耗,输出电容的捐耗和控制部分的捐耗,这些捐耗可以通过降低开关频率等方法来降低。


各级捐耗主要有导通捐耗,开关捐耗,门级驱动捐耗,一极管的捐耗和输出电容的捐耗。


具体损耗如下:


导通损耗和开关损耗,主要是针对开关管来说的,选取IRP540时功耗为0.4W.


另外一个主要损耗为二极管损耗,二极管正常导通压降为0.7V,损耗Pd=0.7Vxli。降低门级驱动和输出电容损耗,主要是通

过选取低功耗的器件和低ESR的电容。


保护电路设计与参数设计


唐铜电阴的大小选择:唐铜丝主要起过流保护和测试负载电流两个作用,唐铜丝接在整流输入地和负载地之间越小越好,这

样会使两个地之间的电压很小。但是如果太小的话,干扰问题会造成过流保护的误判,并目对于后级运放的要求也比较高。经过

实验,选择0.1欧姆的电阻效果比较好。由于电阻太小,难以测量,所以先测得1欧姆的电阻,然后截取其长度的十分之一


TL494片内有电流误差放大器,可用干过流保护。将康铜电阴上的压降与预先调好的值进行比较,若电流过大,输出高电

平,阴止PWM信号产生,开关管外干关断状态,使输出电压降低,形成保护功能。一日输出电压降低,导致输出电流降低,检

测电压降低,电流误差放大器就会输出低电平,重新产生PWM波形,所以该电路具有自恢复功能。