DCDC变换器的设计方案

一种模块化高效DC-DC 变换器的开发与研制 设计方案 一、 设计任务：设计一个将220V DC 升高到600V DC 的DC-DC 变换器。在电阻负载下，要求如下： 1、 输入电压=220V DC，输出电压=600V DC。 2、 输出额定电流=2.5A，最大输出电流=3A。 3、 当输入在小范围内变化时，电压调整率SV ≤2%（在=2.5A 时）。 4、 当在小范围你变化时，负载调整率SI≤5%（在=220V DC 时）。 5、 要求该变换器的在满载时的效率η≥90%。 6、 输出噪声纹波电压峰-峰值≤1V （在=220V DC，=600V DC，=2.5A 条件下）。 7、 要求该变换器具有过流保护功能，动作电流设定在3A。 8、 设计相关均流电路，实现多个模块之间的并联输出。 二、 设计方案分析 1、DC-DC 升压变换器的整体设计方案 图 1 DC-DC 变换器整体电路图 如图1 升压式DC-DC 变换器整体电路所示，该DC/DC 电压变换器由主电路、采样电路、控制电路、驱动电路组成；开关电源的主电路单元、样电路单元采、控制电路单元、驱动电路单元组成闭环控制系统，是相对输出电压的自动调整。控制电路单元以 SG3525 为核心，精确控制驱动电路，改变驱动电路的驱动信号，达到稳压的目的。 2、DC-DC 升压变换器主电路的工作原理 DC-DC 功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的 DC-DC 变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的 DC-DC 变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC 变换器的工作原理。 图2（a） DC-DC 变换器主电路 图2（b） DC-DC 变换器主电路 图2（a）是升压式DC-DC 变换器的主电路，它主要由开关变换电路、高频变压电路、整流电路、输出滤波电路四大部分组成；图1（b）是用 matlab 模拟出的升压式DC-DC 变换器的主电路图。其中开关变换电路主要由绝缘栅双极型晶体管 IGBT、储能电容 C 和 RC放电电路组成；高频变压器电路由一个工作频率为 20KHz 的升压变压器和一个隔直电容组成；整流电路部分采用桥式整流的设计方案，由四个快速恢复二极管构成，实现将逆变产生的纹波电流变换为直流方波电流；输出滤波电路采用LC 滤波电路的设计方案。 电路的工作原理是：直流电压 经过Q1～Q4 组成的全桥开关变换电路，在高频变压器初级得到高频交流方波电压，经变压器降压，再全波整流变换成直流方波，最后通过...