DCDC升压开关电源设计

1 1 一、 设计要求 本课程要求设计一个 DC-DC 升压开关电源，输入低压直流信号，输出为高压直流信号。 设计要求：1、输入 5V 直流，输出 12V、100mA 直流 2、在额定负载情况下，纹波的峰-峰值<=30mV 3、输出尖峰电压峰-峰值<=200mV 4、100mA 电压下降<=30mV 二、 设计方案 1 、 理论基础 The boost conv erter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为 0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为 0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 2 2 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 2 、 实际方案 本课题采用驱动式开关升压方式，主要利用电容和电感的储能特性实现。具体可以分为以下几个部分。 第一个是振源，因为是开关电路，所以需要利用高频的方波信号实现三极管的导通与截止。然后的主放大电路用来给负载端升压，需要一个三极管和一个电感，利用电感的储能实现直流信号的输出。由于在开关闭合的瞬间，电感上会产生巨大的瞬时电压，而且电感的充电与放电是交替进行的，所以输出不可能是一个单纯的直流信号，那么就需要一个滤波电路把交流信号滤除。之后为了稳定输出电压，就需要一个负反馈调节电路来控制主放大电路的开关。 3 3 三、 方框图 四、 框内电路设计 1、 振荡电路 此部分电路是由一个555 定时器构成的多谐振荡器，它的工作原理如下： 555 的阈值输入THR 和触发输入TRI 相连，由电容的端电压Uc 控制。 暂态1：Uc 小于555 定时器的阈值电平Vref2，输出OUT 为高电平，放电管VT1 截止。由于DIS 端呈高阻状态，电源通过电阻R1，R2 向电容充电，Uc逐渐上升。当Uc 上升到略大于阈值电平Vref1 时，输出OUT 翻转为低...