课程设计---开关直流降压电源（BUCK）设计

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1、 1 开关直流降压电源（BUCK）设计 摘要摘要 本次电力电子装置设计与制作， 利用 BUCK 型转换器来实现 16V-8V 的开关直 流降压电源的设计。 使用 TL494 作为控制芯片输出脉冲信号从而控制 MOS 管的开 通与关断。为了将 MOS 管 G 极和 S 极隔离，本设计采用了推挽式放大电路。另外 本设计还加入了反馈环节， 利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节 输出脉冲的占空比，进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态。 关键字：BUCK 型转换器，降压电源，TL494，推挽式放大电路。 Abstract This Power electronic equipmen

2、t design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In add

3、ition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable . Key word: BUCK type converter, Step-down power, TL494, Push-pull amplifier circuit. 2 目录目录 摘要摘要 1 Abstract 1 1.方案论证与比较. 3 1.1 总方案的设计与论证 3 1.2 控制芯片的选择 . 3 1.3 隔离电路的选择 . 3 2. BUCK 电路工作原理 4 3. 控制电路的设计及电路参数的计算

4、 . 6 3.1 TL494 控制芯片 6 3.2 电路参数的计算 . 7 3.2.1 电感值的计算 7 3.2.2 线圈圏数计算. 7 4. 实验结果以及分析 . 7 4.1 实验结果 . 7 设计小结. 9 参考文献参考文献. 9 3 1.方案论证与比较 1.1 总方案的设计与论证 方案一：LDO 也就是低压差线性稳压管来设计电路。其优点是输出波形稳 定，噪音小，所以外部电路比较简单。缺点是输入和输出电压不可以很大，效率 比较低，其负载电流相对比较小。 方案二：使用 BUCK 型转换器。优点是负载电流大，效率高，发热小。缺 点是通过 MOS 管的开关来实现电源的转换，所以其纹波比较大，噪音

5、大，需要 很多电容为其滤波，并且开关过程中会产生干扰信号。 但综合我们的设计目的，需要大负载，大压差，高效率，小发热的电路。故 优选 BUCK 型电路。 1.2 控制芯片的选择 方案一：选择 MC34063 控制芯片。该器件本身包含了 DCDC 变换器所需要 的主要功能的单片控制电路且价格便宜。 它由具有温度自动补偿功能的基准电压 发生器、比较器、占空比可控的振荡器，RS 触发器和大电流输出开关电路等 组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的 DCDC 变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机 (MCU)为基础的系统里。 方案二：采用 T

6、L494 芯片。它是一种固定频率脉宽调制电路，主要为开关电 源电路而设计，在开关电路中比较常见。 综合对芯片的熟悉程度以及考虑到本次设计是比较小的手工制作电路， 所以 选择方案二最为合宜。 1.3 隔离电路的选择 方案一：采用光耦隔离的优点是：占空比任意可调；隔离耐压高；抗干扰能 力强，另外，光耦属电流型器件，对电压性噪声能有效地抑制；传输信号范围从 DC 到数 MHz,其中线性光耦尤其适用于信号反馈。 其缺点是：在全桥拓扑中，开 关器件为 4 个，需 34 个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，增加了电路的 复杂性，成本增加，可靠性降低；因光耦传输延迟较大，为保证开关器件开通与 关断的精确性，必须使各路的结构参数一致，使各路的延迟一致，而这往往难以 做得很好； 光耦的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控 制精度。 方案二：采用推挽式放大电路进行隔离。这是一种常用的隔离方式，对于小 型手工电路板来说性价比比较高，而且很方便。 综合二者性能，本次设计选择方案二。 4 2. BUCK 电路工作原理 图1. BUCK电路图 降压斩波电路（Buck Chopper）的原