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300W非隔离双向DC/DC转换器(包含完整设计文档)- 电路设计方案。

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简介:
名称:非隔离双向DC/DC转换器 描述:本设计方案构建了一个非隔离的双向降压与升压功率转换器,其应用范围广泛,特别适用于太阳能微转换系统、数字电源以及电池的充放电环节。该设计的显著优势在于能够实现功率的双向流动,即功率能够在输入端向输出端传输,也可以反向从输出端流回输入端。这种特性在电池应用领域具有重要意义,因为它能够在一个单一的功率电路中整合充放电功能,这预示着未来的发展趋势。在新能源领域,其应用前景十分广阔。特性:采用BUCK-BOOST拓扑结构,具备升降压转换的功能。输入电压范围为10至80V,输出电压范围为5至80V。能够支持高达8A的电流和300W的功率输出。该设计注重高效率,其最大可达效率超过95%。此外,250 kHz的快速开关频率有助于减少无源元件的数量,从而有效缩小电路板的面积并提升设备的寿命。提供三种适应不同应用场景的控制模式:1)基于输出电压的控制;2)基于MPPT(输入电流控制)的模式;3)反向电流控制模式。C2000™ Picolo™ TMS320F28069微控制器负责实现该转换器的控制逻辑。硬件构成:包含300W功率板以及C2000 TMS320F28069系统卡等关键组件。应用场合:1)适用于数字电源领域,作为可升降的DC/DC转换器;2)可用于太阳能储能发电系统,作为太阳能MPPT控制器;3)亦可应用于电池充放电设备中,实现充放电功能一体化管理。

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  • 300WDC/DC资料)-
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    本项目提供一款功率达300W的高效非隔离式双向DC/DC转换器设计方案及详尽技术文档,适用于电源逆变、储能系统等多种应用。 本设计实现了一个非隔离双向降压升压功率转换器,适用于太阳能微转换器、数字电源及电池充放电应用。其最大亮点在于能够支持功率的双向流动:不仅可以从输入端向输出端传递电力,也能从输出端反向传回输入端。这一特性在电池管理中尤为重要,因为它允许在一个电路系统内同时实现充电和放电功能,这是未来技术发展的趋势,并且广泛应用于新能源领域。 该转换器采用BUCK-BOOST拓扑结构,具备升降压转换能力:其输入电压范围为10~80V,输出电压则可调节在5~80V之间。它能够支持的最大电流是8A,功率容量达到300W,并且设计高效,在某些条件下效率可以超过95%。 此外,该设备还配备了250 KHz的快速开关频率功能,有助于使用更小尺寸的无源组件,进而减小电路板面积并延长使用寿命。它支持三种控制模式:输出电压控制、MPPT输入电流控制及反向电流控制。这些特性使得转换器适用于多种应用场景。 该设计通过C2000系列TMS320F28069微控制器进行精确的性能调控,硬件部分包括一个集成在其中的功率板以及用于实现上述功能控制系统卡。其主要应用领域涵盖数字电源、太阳能储能发电系统(尤其是MPPT控制)及电池充放电设备等场景,能够在单一电路中高效地完成充电与放电操作。
  • 300WDC-DC与指导(AD原件).zip
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    本资源包含一款300W隔离型DC-DC转换器的设计文档及Altium Designer原文件,适用于电源工程师参考学习。 300W隔离DC-DC变换器设计文档:输入电压范围为36至75V DC,输出12V DC 300W,采用移相全桥加同步整流电路拓扑结构。
  • SEPIC的PCBDC-DC
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    本文章专注于SEPIC(单端初级电感转换器)电路的PCB设计过程,特别强调其作为双向DC-DC转换器的应用特点和技术细节。 标题中的“双向dcdc——sepic电路的pcb”指的是SEPIC(Single-Ended Primary Inductor Converter)转换器的PCB设计。这是一种特殊的直流到直流(DC-DC)转换器,能够实现升压和降压的功能,在输入电压与输出电压之间提供双向功率流动的能力。这种电路特别适用于需要在不同电压范围间进行转换且需双向能量传输的应用场景,例如电池管理系统、可再生能源系统等。 描述中的“双向dcdc——sepic电路的pcb”意味着将在PCB层面探讨如何布局和设计一个SEPIC转换器。这涉及电子工程中至关重要的信号完整性和电源完整性以及整体系统的热管理问题。在设计时需要考虑元件布局、布线路径、电源平面分割、去耦电容放置,及电磁兼容性(EMC)等方面。 标签中的“sepic”、“dcdc”和“buck boost”,表明SEPIC是一种转换器类型,“dcdc”表示直流到直流的电压变换。“buck boost”的特性意味着无论输入电压高于或低于输出电压,SEPIC都能工作。这与传统的只能单向转换电压的降压(Buck)或升压(Boost)转换器不同。 文件名“基于stm32升降压DC-DC buck设计(0-18v可调)”暗示该设计可能使用STM32微控制器来控制直流到直流变换,实现从0至18V的连续电压调节。STM32是广泛应用的一种高性能且低功耗的微控制器系列,适合需要精确电压调整的应用场景。 实际设计中需选择适当的开关元件(通常为MOSFET)、电感、电容及控制芯片。这些器件的选择依据所需的输出功率、效率和工作范围而定。随后进行PCB布局,确保高电流路径尽可能短以减少电磁干扰,并优化电源完整性和地平面的连续性。 微控制器通过调节开关元件的工作时间(占空比)来调整输出电压并保持稳定值。通常会有一个反馈回路监测输出电压变化,根据需要调整占空比从而维持恒定输出电压。 热设计同样重要,因为转换器工作时会产生热量。需计算和预测器件的散热需求,并可能添加散热装置或优化结构以确保长时间运行中的稳定性。 总之,设计一个双向SEPIC DC-DC转换器PCB涉及对电源变换原理、PCB布局规则、微控制器编程及热管理策略等多个方面的深入理解与实践挑战。
  • 10W DC-DC.pdf
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    本PDF文档详述了一种10W DC-DC隔离电源的设计方案,涵盖原理、电路设计及应用说明,适用于电子设备中的高效稳定供电。 这份文档是一份关于10W隔离式DC-DC电源设计的参考文件,详细描述了输入电压范围为9至36V DC、输出固定为5 V DC的设计方案。该设计方案主要采用SCM1101AMA控制芯片和TTURB2405-10T变压器,适用于工控、通信、电力及仪器仪表等领域。 文档中的知识点包括: 1. **DC-DC电源分类**:根据是否隔离,DC-DC转换器可以分为非隔离型与隔离型。后者在输入端与输出端间增设了电气隔层以确保安全和抗干扰,在高压或要求严格的环境下尤为重要。 2. **反激电路拓扑**:文档中提到的方案使用的是反激式(Flyback)结构,这是一种常见的隔离DC-DC转换器设计方式。它通过变压器实现输入输出间的电隔离,并在开关关闭时储存能量于初级线圈,在开启时将此能量传输至次级线圈以供输出端使用;同时初级线圈的漏感会在开启瞬间产生反向电压(即所谓的“反激”)。这种电路结构的优点在于其设计简单、成本低廉,且能适应宽广的输入电压范围。 3. **控制IC芯片SCM1101AMA**:由MORNSUN公司生产的专用控制器SCM1101AMA专用于隔离式DC-DC转换器中。该芯片支持智能降频模式(随着负载减小自动降低工作频率),以确保不同负载条件下的高效运行;同时具备间歇模式,减少空载功耗,并集成过载保护、短路保护及欠压保护等多种功能,从而提高系统的安全性和稳定性。 4. **输入输出参数**:文档详细列出了输入和输出的电气特性。例如,其工作电压范围为9至36V DC且固定提供5 V DC的输出;额定功率10W,在满载状态下典型输入电流约为610mA,并支持过载保护以应对短暂短路情况及具有自恢复功能。 5. **原理图和物料清单**:电子工程中的电路布局(即原理图)展示了各元件间的连接方式,而物料清单(BOM)则列出了设计中使用的所有元器件及其规格。对于该10W隔离电源的设计而言,准确的电路图及BOM是实现正确装配与功能的关键。 6. **性能测试**:这部分内容涵盖了输入特性(如电流和空载功耗)、输出特性(包括线性调节率、负载调节率、电压精度、纹波噪声以及效率);开/关机时序及Ctrl功能测试,还有保护机制的验证等多方面的评估。 7. **应用领域**:此DC-DC转换器设计的应用场景广泛,涵盖了工控设备、通信设施、电力系统和仪器仪表等多个行业。其隔离特性尤其适用于需要电气隔绝的情况,在工业环境中的抗干扰需求、通信装置的安全性要求以及对电能质量有较高标准的场合中显得尤为关键。 通过上述知识点介绍,读者可以全面了解这份电源设计文档所涵盖的内容,包括基本概念、具体案例及测试方法等信息。对于从事相关领域工作的工程师和技术人员而言,这是一份宝贵的参考资料。
  • 池化成用DC-DC
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    本项目聚焦于研发高效能锂电池化成过程所需的双向DC-DC转换器,旨在优化电池性能与延长使用寿命,推动新能源技术进步。 为了应对锂电池化成过程中电阻放电造成的大量能量浪费问题,设计了一种双向DC-DC变换器来高效回收化成过程中的放电能量。该变换器采用Buck/Boost双向DC-DC变换器作为主电路拓扑结构,并包含Buck驱动电路、Boost驱动电路和电压/电流采样电路等组件。文中详细介绍了系统的整体架构,分析了各部分的工作原理并提供了具体的设计方案说明。实验结果显示,此变换器能够有效执行电池的充电与放电功能,具有较高的控制精度以及良好的稳定性。
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    本设计提出了一种创新的DC/DC转换器电流检测电路方案,旨在提高电力电子设备中的能效和性能。通过优化传感器与控制算法,实现了高精度、低功耗及宽范围的电流监测能力,适用于各种电源管理应用。 我们设计了一个高精度的电流检测电路,采用华润上华CSMC0.5um BiCMOS工艺库,并利用Cadence Spectre软件进行仿真。通过仿真结果得知,所设计的电路能够实现1:1000的电流取样精度,具有很高的采样精度和优秀的性能表现。
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    本项目专注于双向DC-DC变换器的设计与优化,旨在提高电力转换效率和稳定性。通过创新技术提升能源管理系统性能,适用于可再生能源及电动汽车领域。 双向DC/DC变换器设计涉及从锂电池获取能量并将其反馈到48V蓄电池。双向H桥DC/DC变换器的拓扑结构分析表明,这类变换器可以分为隔离型和非隔离型两种类型。隔离型包括反激式、正激式、推挽式以及桥式等;而非隔离型则主要包含双向Buck/Boost变换器等。
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  • 半桥 DC-DC 仿真展示:带有PI流控制的半桥DC-DCSimulink模型演示
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    本作品展示了基于Simulink的非隔离半桥双向DC-DC转换器仿真,采用PI电流控制器进行调控,适用于电力电子系统设计与分析。 半桥双向 DC-DC 转换器由 Rodney Tan (PhD) 开发的 1.00 版(2019 年 7 月)演示了带 PI 电流控制的非隔离半桥双向 DC-DC 转换器。此 Simulink 模型通常用于电池充电和放电控制应用中,充放电模式由充放电电流控制设置块决定:正电流将转换器设定为放电模式;负电流则将其设为充电模式。
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    本文探讨了在设计DC-DC转换器时选择和优化电感的关键考虑因素,包括效率、稳定性及尺寸限制等方面。 在Buck电路的设计过程中,纹波电流及电感的计算是非常重要的步骤。这些计算有助于确保电路稳定运行并达到预期性能指标。纹波电流是指开关周期内通过电容或电感产生的交流分量,而正确选择电感能够有效减少这种波动对输出电压的影响。进行相关计算时需要考虑负载条件、输入电压范围以及所需的稳压精度等参数,以优化电路设计。