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DCDC电源设计方案.zip

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简介:
本资料包提供了详尽的DC-DC电源转换器设计指南和方案,涵盖多种拓扑结构、电路原理图及元件选择技巧。适合电力电子工程师参考学习。 此文档合集简单深入地介绍了开关电源BUCK和BOOST的相关原理及设计方法,为中文版内容。

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  • DCDC.zip
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    本资料包提供了详尽的DC-DC电源转换器设计指南和方案,涵盖多种拓扑结构、电路原理图及元件选择技巧。适合电力电子工程师参考学习。 此文档合集简单深入地介绍了开关电源BUCK和BOOST的相关原理及设计方法,为中文版内容。
  • DIY DCDC隔离
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    本项目专注于DIY直流变直流(DCDC)隔离电源的设计与制作,旨在提供高效、安全的小功率电子设备供电解决方案。 ### DC/DC电源电路简介 DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路,其主要功能是进行输入输出电压的变换。通常情况下,当输入电源电压在72V以内时,这种电压变化过程被称为DC/DC转换。常见的电源分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列两大类。前者使用的电压一般为48V、36V、24V等;后者则多使用低于24V的电源电压。 不同应用领域对供电需求有所不同:例如,PC中常用的是12V、5V、3.3V;模拟电路通常需要5V和15V作为工作电源;而数字电路则更倾向于使用3.3V。结合到我们公司产品的需求来看,这里主要总结了在24V以下的DC/DC电源电路中的常见设计方案。 ### DC/DC转换电路分类 根据不同的技术原理,可以将DC/DC转换电路分为三大类: 1. 稳压管稳压电路; 2. 线性(模拟)稳压电路; 3. 开关型稳压电路。 ### 稳压管稳压电路设计方案 稳压管稳压电路具有结构简单的特点,但其带负载能力较差且输出功率较小。因此这种类型的电源一般用于为芯片提供基准电压,并不作为主要的供电装置使用。在实际应用中较为常见的是一种并联型稳压方案,具体设计时可以根据以下公式来估算所需参数: - 稳压管两端的工作电压Uz等于期望输出电压Vout; - 最大负载电流Izmax大约为最大负载需求ILmax的1.5到3倍之间; - 输入端电压Vin则约为2至3倍于预期输出电压Vout。
  • DCDC例分析
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    DCDC设计案例分析是一份深入探究和讨论设计思维与实践的专业文档,聚焦于具体项目中的挑战、策略及解决方案,旨在提升设计师的问题解决能力和创新意识。 ### DCDC设计实例详解 #### 一、设计背景与目标 在现代电子设备中,**DC-DC转换器**作为一种高效、紧凑的电源管理解决方案,被广泛应用于各种场景,包括但不限于移动设备、电动汽车、服务器等领域。相较于传统的串联反馈式稳压电路,DC-DC转换器在效率、尺寸和重量方面具有明显优势。本设计实例的目标是实现一种**PWM开关稳压电源**,用于将较低的输入电压(1-2V)升压至较高的输出电压(5-20V)。 #### 二、设计原理与结构 ##### 1. PWM开关稳压电源的工作原理 - **开关管的导通与截止**:通过控制开关管的导通和截止状态来实现能量的传递。当开关管导通时,能量储存在电感中;当开关管截止时,能量通过电感和二极管传递给负载。 - **占空比控制**:通过调节开关管的导通时间(Ton)与截止时间(Toff)的比例,即占空比(D = Ton (Ton + Toff)),来控制输出电压的大小。 - **LC滤波电路**:用于平滑输出电压,减少纹波。 - **三角波电压发生器与比较器**:三角波发生器产生固定频率的三角波信号,与误差放大器输出的控制信号比较,决定开关管的导通时刻。 ##### 2. 闭环控制机制 - **反馈回路**:通过检测输出电压并与参考电压比较,产生误差信号,以此调节开关管的导通时间,从而稳定输出电压。 - **误差放大器**:将输出电压与参考电压之间的差异放大,作为控制信号的一部分。 #### 三、设计方案分析 根据题目要求,设计了三种不同的方案: 1. **基于PWM的升压转换器**:此方案利用PWM技术,通过控制开关管的导通时间,实现电压的升高。关键在于通过调节占空比来调整输出电压的大小。 2. **三角波发生器电路**:用于产生固定频率的三角波信号,作为PWM控制的基准信号。通过调节电阻和电容的值来调整信号的频率和幅度。 3. **减法器与负反馈回路**:减法器用于比较反馈电压与参考电压之间的差异,输出信号控制PWM的占空比,从而调节输出电压。通过引入负反馈,系统能够自我调节,保持输出电压的稳定性。 #### 四、具体实施细节 - **三角波发生器电路**:该电路通过电阻和电容的组合产生三角波信号。通过调节电阻和电容的值可以改变信号的频率和幅度。 - **减法器电路**:此电路用于对输入电压与反馈电压之间的差异进行放大,输出的信号用于控制PWM的占空比。通过调整电路中的电阻值可以调节放大倍数。 - **完整的PWM开关稳压电路**:结合三角波发生器、减法器、开关管和滤波电路等组成部分,形成完整的PWM开关稳压电源。通过调节滑动变阻器可以改变反馈电压的大小,进而调节输出电压。 #### 五、电路调试与验证 - **理论计算**:根据电路参数计算出输出电压与输入电压、滑动变阻器位置之间的关系。 - **实验测试**:搭建实际电路,通过调整滑动变阻器的位置,观察输出电压的变化情况,验证理论计算结果的准确性。 #### 六、结论 通过以上分析与设计,我们成功实现了一个能够将1-2V的输入电压升压至5-20V的PWM开关稳压电源。该设计不仅提高了电源转换的效率,而且通过精确的闭环控制机制确保了输出电压的稳定性。通过适当的参数调整和电路优化,该设计可以在多种应用场景中发挥重要作用。
  • 基于XL1509的小功率DCDC降压
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    本设计探讨了一种采用XL1509芯片实现的小功率直流降压电路方案,旨在提供高效、稳定的电压转换功能。 本设计采用XL1509芯片开发的小功率DC-DC降压模块已经由版主验证了基本功能,适合学生及比赛机器人使用。其主要特点如下: - 输入电压范围为4.5V至40V(建议留有余量); - 输出电压可调节范围从1.23V到37V; - 开关频率最高可达150kHz; - 最大输出电流可达2A(在输出5V时,请确保留有足够余量)。 以上为芯片本身的特性,以下是版主添加的额外功能和资源: - 集成了一级RCD缓冲电路以实现开机缓启动; - 模块尺寸小巧便于使用; - 提供数据手册、封装库及原理图库,方便直接应用; - 包含一份详细的DC-DC布局指南; - 已经完成打板焊接测试,并确认输出正常。缓启动时间约为50毫秒(具体时长与所选元器件参数有关)。 感谢大家的支持!
  • DCDC硬件资料合集55份.zip
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    本资源包汇集了55份关于DC-DC电源硬件设计的专业文档和参考资料,内容涵盖原理图、PCB布局技巧及多种DC-DC转换器的设计实例。适合电子工程师深入学习与实践应用。 DCDC电源硬件设计资料55个合集包括以下文档: 1. 磁元件类资料汇编(30页双面) 2. 电容类资料汇编(16页双面) 3. 电阻类资料汇编(2页双面) 4. 元件参数符号含义(精简版) 5. 印制板导线温升与导线宽度和负载电流的关系3.0 6. 12V_5A SCH_PCB.pdf 7. 自定义线路板布板规则 8. 各交直流电压对应爬电距离(UL60950+《PCB 制板中导线安全距离的确定》) 9. 使用电桥测量电感L、电容C时容易陷入的误区 10. 直流电源模块纹波测试方法 11. 《通信用电源设备通用试验方法》——软启动试验方法.doc.pdf 12. 常用封装图样(1:1) 13. PCB_EMC_design_presentation.pdf 14. TL494.doc 15. TVS.doc 16. 充电器知识 17. 开关电源对电解电容器性能的基本要求 18. 初级工程师PCB设计技巧.ppt 19. 华为硬件工程师手册(校正版) 20. 华为硬件工程师手册完全版.pdf 21. 压敏电阻选择方法及计算 22. 反激开关电源输出电容计算.doc 23. 反激波形.pdf 24. 反激电源分析.txt 25. 多路输出取样电阻计算文档 26. 实现低漏电流同时保证EMI性能的电源设计 27. 常见电子类硬件笔试题整理(含答案).doc 28. 应聘硬件工程师或研发类工作资料集锦 29. 开关电源设计秘诀-1.pdf 30. 手机充电器测试标准 31. 手机充电器解决方案.pdf 32. 改善开关电源输出特性方法的研究 33. 台湾硬件工程师15年layout资料.pdf 34. 各种波形震荡电路.ppt 35. 最全的硬件工程师笔试试题集 36. 电子工程师必须掌握的20种电路 37. 电子计算公式.pdf 38. 电容知识大全.doc 39. 锂离子电池开关电源旅行充电器设计规范 40. 镍氢充电器类别及原理详解.doc 41. 防护电路设计规范_华为.doc 42. 飞利浦的功率MOS数据说明书.pdf 这些文档涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面,为DC/DC电源硬件设计提供了全面的支持。
  • DCDC正负转换
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    本方案提供了一种高效能的DCDC正负电压转换电路设计,旨在实现电力电子系统中直流电源的灵活转换与应用。 DC-DC转换器的12V转正负5V电路图使用CS5171可以实现简单实用的效果(此处省略了具体的电路图)。该原理是通过PWM控制加上不同方向的整流二极管来产生对称性的双电源输出。电压值由比例电阻R2和R3的比例决定。 此DC-DC转换器用于正负电压间的变换,具体包括: 1. C1电容用于在LM2576刚开始工作时提供较大的启动电流。 2. D1、U1以及R1组成了过压保护电路,在+5V到±12V的转换过程中可以不使用。当输入与输出之间的电压差达到36伏以上时,该电路会关闭LM2576以防止电源IC和开关管损坏。 3. R3是上拉电阻器,ON/OFF引脚需要低电平信号才能启动工作。 4. D2、U2以及R2构成了输入电压监控电路。当检测到的输入电压达到4.5伏时,LM2576才会开始运行。如果不加此部分,则一接通电源开关管就会导通导致大电流通过,可能会损坏LM2576。 5. R4是一个用于调整输出电压大小的电位器,可以选择两个固定电阻来替代它以获得固定的输出电压值。 6. D3是续流二极管,在小于1安培电流时可使用型号为1N5819的产品;如果需要处理更大的电流(如3A),则应选用型号为1N5822的二极管。 7. 使用D4是为了防止电容C3在上电瞬间输出反向电压,建议采用1N400系列的整流二极管。
  • DCDC与开关优化资料合集45份.zip
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    本资源包包含45份关于DCDC电源和开关电源优化设计的专业文档,涵盖原理分析、电路设计、性能评估及实际应用案例等内容。适合电子工程师和技术爱好者深入学习研究。 以下是优化设计DC-DC电源开关电源的资料合集: 1. 3842论文01.pdf 2. AN1683X设计详细资料.pdf 3. DC-DC变换器计算公式表1.xls 4. FAN6920MR.pdf 5. FAN6920的应用资料.pdf 6. FAN6921+FSR510_19V-90W_Test_Report_V1_2.pdf 7. FAN6921和FSR510的90W方案.pdf 8. L6563+L6599_LLC经典设计.doc 9. PFC电路设计.pdf 10. RCC变换器的设计.pdf 11. RCD缓冲电路设计分析.pdf 12. RC吸收设计.doc 13. TL431与PC817应用电路.pd 14. top22系列电源设计.doc 15. 一款电源完全设计.pdf 16. 一种有效的反激钳位电路设计方法.doc 17. 充电器资料.pdf 18. 几种波形的有效值.doc 19. 华为内部资料[1].pdf 20. 反激开关电源变压器设计.pdf 21. 反激式变换器中RCD箝位电路的设计.pdf 22. 反激电源原理.doc 23. 反激精讲.PDF 24. 变压器设计.jpg 25. 启动和集成电路供电电路的设计-byb518-搜狐博客.pdf 26. 开关电容一次侧滤波高压电容计算.doc 27. 开关电源.pdf 28. 开关电源EMC产生机理及其对策.doc 29. 开关电源中的关键元器件设计(王海杰)OK.pdf 30. 开关电源原理.doc 31. 开关电源可靠性设计.pdf 32. 开关电源滤波电感的分析设计.pdf 33. 开关电源知识.doc 34. 开关电源磁性资料.pdf 35. 开关电源精讲.pdf 36. 开关电源结构原理.ppt 37. 开关电源设计第二版.pdf 38. 手机万能充电器的原理与维修.doc 39. 新型开关电源及其应用.pdf 40. 模块电源.ppt 41. 电源资料.pdf 42. 经典台湾手写版LLC文章.pdf 43. 输入滤波电容的计算.doc 44. 输出电容的设计.doc 45. 输出电容计算.pdf
  • DCDC开关指南宝典
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    《DCDC开关电源设计指南宝典》是一本全面介绍DC-DC转换器设计的专业书籍,涵盖原理、技术及应用实例,适合工程师和技术人员阅读。 DCDC开关电源是电力管理领域的重要技术之一,在电子设备中负责将不稳定电压转换为稳定输出电压。《DCDC开关电源设计宝典》是一本由Monolithic Power Systems(MPS)出版的专业指南书籍,内容涵盖2015年以来的数据及未来模拟集成电路的技术展望。 首先介绍的是降压稳压器的设计部分,它详细解释了这种DC-DC转换器的工作原理和关键设计要素。在设计过程中需要考虑的因素包括功率效率、纹波抑制以及热管理等多方面问题。MPS公司为使用其产品进行设计时提出了具体的指导建议及布局策略。 书中特别强调PCB(印刷电路板)的设计原则,指出电源地(PGND)应连接到与电源相关的组件上,信号地(SGND)则应该连接至处理信号的元件,并且两者之间的连接线路要尽可能短以减少干扰。此外,在放置输入电容和反馈电阻时应当靠近相应的IC引脚。 书中还讨论了一种特定降压转换器等效电路的设计方法,强调了降低电感内部阻抗的重要性,并给出了布局实例来增强系统的稳定性和抗扰能力。例如建议将VCC电容器放置在相应引脚附近并扩大地平面区域。 对于同步降压转换器的应用案例分析中,书中提到一个客户使用Wurth的电感器可以获得更稳定的开关性能,可能的原因在于其屏蔽效果更好且反馈路径受到的影响较小。基于此经验教训,MPS建议将电感放置在IC和输出检测线稍远的位置,并尽量缩短反馈线路长度。 此外,《DCDC开关电源设计宝典》还提供了关于PCB布局优化的实用指南,包括如何合理安排电源走线宽度以及确保输入电容器与IC之间的距离适中以减少高频噪声干扰。书中强调参考数据手册中的建议对于实现高效可靠的电路设计方案至关重要。 总之,《DCDC开关电源设计宝典》为从事相关领域工作的专业人员提供了全面且深入的技术指导和支持,有助于他们开发出性能更佳的电源系统解决方案。
  • DCDC转换器的数控
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    本项目提出了一种创新性的DCDC转换器数控电路方案,旨在提高电源管理效率及稳定性。通过优化控制算法和硬件设计,实现了高效、可靠的电力传输与转换功能,在电子设备中具有广泛应用前景。 本设计为数字控制的DC-DC转换器,采用MCU来调控DC-DC模块的输出电压以实现数控功能。考虑到时间和成本因素,在验证阶段使用成品模块进行测试,这种方式具有简单可靠且成本低、灵活性高的优点。 具体要实现的功能包括:通过按键操作调整DC-DC模块的输出电压,并用数字方式显示当前的电压和电流值。 使用的组件如下: 1. 主控MCU: GD32E231开发板。 2. DC-DC转换器: XL6009升降压模块。 3. 电流测量:MAX471电流检测模块。 4. 按键:TTP224电容式触摸按键模组。 5. 显示:TM1638数码管模组。 在验证阶段,由于采用了成品的模块化设计,因此修改电路的需求较少,并未制作PCB板。后续如需提高性能和精度,则会根据实际需求来定制PCB板。 具体细节如下: - 主控MCU选用GD32E231,该款国产新品具有较高的主频、低功耗的m23内核,以及丰富的外设资源和简洁易用的开发软件。性价比高。 - 通过使用Timer2 CH2通道生成PWM信号,并将其加载至XL6009模块来调节输出电压。 - 使用分压电阻进行电压测量并输入MCU的ADC采样功能中;电流则采用MAX471模块实现,该模块为高侧放大器,适用于广泛的电压范围且内置了采样电阻。 - 显示部分选用TM1638数码管模组来显示输出的电压和电流值。按键操作通过TTP224电容式触摸按键完成。 这种设计在简化电路的同时提高了系统的可靠性和灵活性,并为后期优化留有余地。
  • MPQ4420HGJ DCDC与仿真的模型
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    简介:MPQ4420HGJ是一款高效的DC-DC转换器,适用于各种电源设计和仿真场景。本模型提供详尽的设计参数及仿真方案,帮助工程师优化电路性能。 SIMetrix+Spice仿真模型可以直接使用,并且可以快速查看电压、电流参数以优化电路设计。 MPQ4420H 是一款高频同步整流降压开关模式转换器,内置功率MOSFET。它提供了一个紧凑的解决方案,支持连续输出电流为2A,在宽输入电源和线路调节范围内具有出色的负载性能。该器件在操作中采用同步模式以提高不同负载条件下的效率,并且通过电流模式操作实现快速瞬态响应及简化回路稳定。 MPQ4420H 配备全面的保护功能,包括过流保护和热关断功能。此外,它只需要少量的标准外部组件即可运行,并提供节省空间的8针TSOT23封装。