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宽压高效DCDC设计资料VIP免费

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第1页共19页内容摘要:本报告对宽压高效DC-DC变换器的技术要求、设计方案、工作原理进行了简单的阐述和分析,并对各个主要模块做了原理分析,给出了关键参数设计及元器件选取关键参数设计及元器件选取。根据原理图,按两个方案试制出输出为15W/15V、15W/5V、30W/15V和30W/5V模块原理样机,测试结果显示,按方案一实现的模块问题较多,按方案二实现的模块除了高低温实验没有做外,其他性能基本达到技术协议上的性能指标。下面简要说明一下方案一存在的问题,15W输出满载时,在输入电压低于40V时,效率在85%左右,而在高于40V时,效率会降低,当输入电压为50V时,效率为80%,分析效率低的原因会在正文中叙述,这里不再赘述,解决办法就是减少漏感和降低开关频率,这样会减小损耗,故在下面的实验中拟15W中采用ER18的磁芯,最低工作频率在80KHz,在制作变压器中严格控制漏感。而30W输出存在同样的问题,故会在后面的实验中拟采用ER23的磁芯,最低工作频率也在80KHz左右。主题词更改栏更改单号更改日期更改人更改办法第2页共19页宽压高效DC/DC变换方案报告1概述本报告根据《宽压高效DC/DC变换技术开发技术协议》,对宽压高效DC/DC变换模块的技术要求、设计方案、工作原理等方面进行了相应阐述和分析。此次研发涉及4种DC/DC模块,分别为15W和30W两个额定输出功率等级,每个功率等级包括单路5V输出、单路15V输出模块各1种,也就是共设计四种类型的电源。其主要难点:(1)宽输入电压范围12.5~50V;(2)宽工作温度范围-45~85°;(3)外形尺寸较小,这样对功率密度、效率和散热三方面提出挑战(4)低功耗,效率高。15W模块:全输入电压范围内,常温条件下,5V模块满载输出时效率不低于85%,15V模块满载输出时效率不低于88%;全输入电压范围内,常温条件下,5W输出时效率不低于75%,争取达到80%。30W模块:全输入电压范围内,常温条件下,5V模块满载输出时效率不低于86%,15V模块满载输出时效率不低于90%;全输入电压范围内,常温条件下,15W输出时效率不低于86%。因此本项目提出的三个新课题:全输入范围高效;低温启动;高温散热;高功率密度。2技术要求2.1模块类别涉及4种DC/DC模块,分15W和30W两个额定输出功率等级,每个功率等级包括单路5V输出、单路15V输出模块各1种。以下如非特指,均为对各模块的统一要求。2.2工作温度范围-45℃~+85℃,无需额外散热措施。2.3隔离要求输入地、输出地及二者与外壳间加500V,绝缘电阻不低于100MΩ。输入、输出地间不加电容器。2.4结构各模块均采取封闭式结构,金属外壳封装。第3页共19页外形尺寸(暂定)及点定义分别见图1.1和图1.2,控制端低电平禁止。图1.115W模块外形尺寸及点定义图1.230W模块外形尺寸及点定义2.5输入2.5.1输入电压范围输入电压范围12.5V~50V,标称28V。2.5.2最大输入电流阻性负载满载启动时,最大输入电流不超过稳态输入电流的2倍。2.5.3输入纹波电流第4页共19页额定输入电压、额定负载、稳态工作时,输入纹波电流峰-峰值不大于30mA,可通过外接一级LC差模滤波控制。2.5.4兼容性要求兼容GJB181A相关要求及输入电压范围内的电压浪涌要求。2.6输出除非特殊说明,本条所列指标均要求在全输入(12.5V~50V)、全负载(空载~满载)、全温度范围内(-45℃~+85℃)满足。2.6.1输出功率启动时,在额定输出功率基础上,至少需保留15%设计裕量(过载时间不超过10s),验收时以额定值为准。2.6.2转换效率15W模块:全输入电压范围内,常温条件下,5V模块满载输出时效率不低于85%,15V模块满载输出时效率不低于88%;全输入电压范围内,常温条件下,5W输出时效率不低于75%,争取达到80%。30W模块:全输入电压范围内,常温条件下,5V模块满载输出时效率不低于86%,15V模块满载输出时效率不低于90%;全输入电压范围内,常温条件下,15W输出时效率不低于86%。2.6.3输出电压精度(电压/负载调整)5V输出稳态电压精度不超过±0.1V,15V输出稳态电压精度不超过±0.2V。2.6.4输出电压峰-峰值5V输出时峰-峰值不大于75mV,纹波成分(不含开关高频噪声)不大于30mV,无开关频率外的低频振荡;空载条件下,峰-峰值不大于150mV,纹波成分不超过90mV。15V输出...

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