基于ZVS技术的有源钳位升压转换器参考设计电路方案-ITADN社区

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本简介提供了一种采用零电压开关(ZVS)技术的有源钳位升压转换器的设计方案，旨在提高电源转换效率和可靠性。通过优化电路结构，实现了低损耗、高动态响应特性，适用于各类高性能电源系统。此2kW隔离式双向直流-直流转换器参考设计(TIDA-00951)支持在400V直流总线与12至14节锂电池组之间进行电力传输，适用于UPS、电池备份及储能等应用领域。当处于备用模式时，该参考设计可以作为采用ZVS技术的有源钳位升压转换器工作，在从48V电池向400V直流母线供电的过程中发挥作用。若以电压馈入式全桥充电器的身份运行，则能够在从400V直流总线为48V电池进行充电时实现超过93%的效率。该参考设计还具备内置的直流母线和电池过流保护，以及防止过压的安全机制。其主要特性包括： - 数字控制隔离式双向DC-DC转换器 - 可作为有源钳位全桥升压变换器，在高负载条件下同时启用ZCS与ZVS技术以优化低压FET的使用，并通过ZVS来管理高压开关操作。 - 支持宽泛的工作范围，即36V至60V电池供电及300V到400V直流母线电压区间内运行。 - 采用成本效益型设计，在低压侧应用100VFET无需并行使用多只功率高达2kW的FET来实现同样效果。 - 配备快速模式，能够在短短100us时间内从电池充电状态迅速切换至备用模式。 - 使用TMS320F28033数字控制器（基于TIDA-01281参考设计）进行操作控制，并利用INA240高侧电流检测电路监控电池电流（此功能集成自TIDA-01141参考设计板载模块）。此外，它还通过采用UCC21520增强型隔离栅极驱动器来操控高压全桥部分（参见TIDA-01159参考设计中的应用实例）。

基于LM5176四开关降压/升压控制器的电源参考设计-电路方案

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本简介介绍了一种利用LM5176四开关技术的高效电源解决方案。该设计方案提供灵活的输入输出电压适应能力，适用于广泛的电子设备中。 PMP21278 参考设计是一款适用于工业应用的300W电源，采用LM5176 4开关降压/升压控制器。该设计的工作电压范围为9V至50V，并提供稳定的12V输出和持续电流达25A的能力。其开关频率设定在230kHz，组装于SV601348A PCB上。测试报告中采用的三个具有6.8mF、65V额定值的电解电容器用于减弱输入电源线路中的感抗效应。该设计具备97%峰值效率，并且配备过流、过压和过热保护功能，确保高功率密度及安全运行。

MT3608升压转换器的PCB开源电路方案

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本项目提供了一种基于MT3608芯片设计的高效升压转换器PCB开源电路方案，适用于多种电源供电需求场景。如果您正在计划一个电池供电的项目，并且需要比电池提供的功率更多的电力，那么这款升压转换器非常适合您。它采用2层PCB板（尺寸为94 x 100毫米、厚度为1.2毫米），使用带铅的HASL工艺和绿色阻焊剂及白色丝印。该电路板上集成了MT3608-IC，可以提供高达1安培的电流。这款升压转换器能够将锂电池电压提升至5伏特，所需电阻R2值为7.5K欧姆。此外，输出电压可以通过调整电阻R2来改变：升压电压= 0.6 * R2。

环路频率合成器转换参考设计-电路方案

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本设计提供了一种高效的环路频率合成器解决方案，适用于多种通信设备。通过优化参考时钟的选择与配置，确保了信号的稳定性和低相位噪声，是进行无线通讯产品研发的重要参考资料。本设计提供了一个低相位噪声的转换环路频率合成器（也称为偏移环路）参考方案。该电路板主要包括ADF4002 合成器、AD8065 运算放大器、HMC512 压控振荡器 (VCO) 和超低噪声低压差稳压器 (LDO)。此电路将ADF4002锁相环 (PLL) 的较低 100 MHz 参考频率转换到 5.0 GHz 至 5.4 GHz 的较高频率范围，后一范围由本振 (LO) 频率决定。与仅采用 PLL 的频率合成器相比，这种设计的相位噪声非常低（<50 fs）。其原因在于ADF4002整数 N 分频 PLL 使用了极低的N值来控制压控振荡器(VCO)，从而减少了PLL中的N值对相位噪声性能的影响。在本例中，ADF4002鉴频鉴相器 (PFD) 运行频率为 100 MHz，并且 N = 1。所用器件参数如下： - ADL5801：高IP3、10 MHz至6 GHz有源混频器 - HMC512: 集成了Fo/2和4分频SMT的VCO，频率范围为9.6 GHz至10.8 GHz - ADF4355-2: 微波宽带集成 VCO 的频率合成器 - AD8065 : 性能卓越、速度高达 145 MHz 的FastFET运算放大器 - ADP151: 超低噪声、提供200 mA电流的CMOS线性调节器 - ADM7150: 提供800 mA输出，具有超低噪声和高电源抑制比(PSRR)特性的RF线性稳压器 - ADF4002 : 鉴相器/PLL频率合成器

ZVS降压升压转换器_Matlab Simulink开关电源代码.zip

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本资源包包含使用Matlab Simulink开发的ZVS（零电压开关）降压升压转换器的仿真模型与源代码，适用于研究及学习开关电源技术。在电子工程领域内，零电压切换（ZVS）技术是一种常用的电源转换方法，能够显著减少开关损耗、提高效率并降低电磁干扰。常见的两种应用是ZVS降压变换器与升压变换器，在电力系统设计中发挥重要作用。 ZVS降压变换器主要用于负载电流大且输入电压高的场合。通过特定电路设计使半导体元件（如IGBT或MOSFET）在切换时保持零电压状态，从而避免了高压下的开关损耗问题。这类转换器包括谐振电感和电容，并配备控制电路以确保器件的无损切换。 ZVS升压变换器则适用于将低输入电压提升至较高输出的应用场景中。与传统设计相比，在这种拓扑结构下，半导体元件在切换时处于零电流状态，大幅减少了开关损耗并提高了转换效率。同样地，它也包含谐振组件和控制电路以确保无损的器件切换。 Matlab及Simulink是MathWorks公司提供的强大仿真工具，在电力电子领域被广泛应用于模型建立、系统分析以及控制器策略设计等方面。在这些软件中，工程师可以编写算法来实现电源转换器的控制逻辑，并通过构建块图可视化地模拟整个系统的性能和动态特性。使用Matlab与Simulink进行ZVS变换器仿真的好处包括： 1. 分析变换器的稳态及瞬态响应特征，如输出电压、电流以及效率。 2. 设计并优化各种调制策略（例如PWM或SPWM），实现精确调节功能。 3. 模拟开关元件在不同工作条件下的损耗和温度效应，评估热管理方案的有效性。 4. 考虑电磁干扰滤波器的设计需求以减少对外部环境的影响程度。 5. 验证系统对各种负载变化及电源状况的适应能力和稳定性。通过上述仿真技术的应用，工程师能够提前发现潜在问题，并在实际硬件制造前进行优化调整。这有助于缩短研发周期、降低开发成本并提高产品质量。相关文件可能包括Simulink模型配置、仿真实验参数设置以及控制策略代码等内容，这些都是深入研究ZVS变换器的重要资料。

电源技术中的全负载范围ZVS有源箝位反激变换器

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本研究聚焦于电力电子领域，探讨了一种新型的全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激变换器，旨在提高电源效率和减小电磁干扰。摘要：本段落介绍了一种能够在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激电路。这种电路不仅能够循环利用漏感的能量，并且可以降低开关管的电压应力，使得原边主管与辅助管均能实现零电压开通。同时，该电路还能限制副边整流管关断时的di/dt值，从而减少整流管的开关损耗和由二极管反向恢复引起的噪声问题。文中详细分析了该电路的工作模式，并提供了主要元器件的设计依据。通过一个100W实验样机验证了这种电路具备软开关特性。传统的反激变换器由于其相对简单的电路结构以及能够实现升压降压功能，因此在直流/直流转换场合中得到了广泛应用。然而，这类变换器的变压器同时承担着电感的角色，在实际应用中存在一定的局限性。

基于LM5122控制器IC的单相同步升压转换器电路方案

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本简介介绍了一种采用LM5122控制器IC设计的高效单相同步升压转换器电路方案，适用于多种电力电子应用。 PMP10538 是一款采用 LM5122 控制器 IC 的单相同步升压转换器。此设计接受 18V 至 20V 输入电压，可实现 30V 至 54V 输出电压，并能为负载提供连续的 1.7A 或最大电流 3.4A。通过在 0V 和 3V 范围内调节运算放大器电路的输入电压，可以在 30V 到 54V 的范围内调整输出电压。该设计具有高效率和可调输出电压特性，并具备逐周期电流限制功能、过载保护以及精度为 ±1% 的精密电压参考。此外，它还支持与外部时钟同步的功能。

一种实现全负载范围ZVS的有源钳位反激变换器

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本研究提出了一种创新性的有源钳位反激变换器设计，能够在整个负载范围内确保零电压开关（ZVS），从而提高效率并减少电磁干扰。有源箝位反激变换器是一种改进型的DC-DC转换器设计，旨在解决传统反激变换器中存在的问题。传统反激变换器由于变压器同时作为电感使用，导致较大的漏感，在开关管关断时产生电压尖峰和电磁干扰（EMI）等问题。为了解决这些问题，引入了有源箝位电路，如图1所示，它在原有设计基础上增加了一个有源箝位电容(Cc)，能够将存储于变压器的漏感能量反馈到输出端。这种改进的主要优点包括： - **电压箝位**：有效降低开关管（例如S1、S2）上的电压应力，并防止产生尖峰。 - **软开关(ZVS)**：主开关和辅助开关能够在零电压条件下切换，减少损耗，尤其适用于高压输入环境，在限制dv/dt和di/dt的同时也降低了EMI问题。 - **副边整流二极管的零电流关断**：通过调整箝位电容值可以实现二极管反向恢复期间降低开关损耗及噪声。有源箂位反激变换器有两种工作状态，即连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）。在CCM状态下，变压器原边的磁化电流始终大于零；而在DCM情况下，则可能出现断续甚至反向的情况。本段落详细探讨了CCM的工作原理及设计注意事项。为了在整个负载范围内实现软开关性能的一致性并保持EMI稳定，我们提出了一种优化的设计方案。这种优化后的变换器能够在全工作范围保证软开关特性，并且减少了对EMI滤波的需求。通过图1和图2所示的电路结构及其五个模式（Mode 1至 Mode 5）的工作原理分析可以看出，在每个模式中通过精确控制开关管的操作以及谐振元件的合作，实现了能量的有效转移与电压箝位。例如在Mode 2时Lm和Lr与Cr形成共振给Cc充电；而在Mode4期间当D1导通后，Lr和Cc的组合进一步为Cc充电实现S2的ZVS。实验结果表明，在一个功率输出达到100W、频率为100kHz的情况下，优化后的有源箝位反激变换器不仅表现出高效特性而且在整个负载范围内均能保持良好的软开关性能。这不仅提升了转换效率和稳定性，还显著降低了EMI干扰问题，对电源系统的设计提供了宝贵的参考价值。

适用于电子烟的同步4开关升降压转换器-电路设计方案

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本设计提供了一种专为电子烟优化的四键控升降压电源管理方案，旨在通过高效电压调节技术提升设备性能与用户体验。 PMP20327 是一款采用 LM5175 控制器的同步 4 开关降压升压转换器，专为电子烟应用设计。通过在 FB 引脚上使用修整电阻器，并提供 0.2V 至 3.1V 的偏置电压，可以调节输出电压范围从 1V 到 10V，在电流范围内为 20A 至 45A。该设计还利用非同步升压稳压器 LMR62014 在低输入电压条件下向 LM5175 提供偏置电压。LM5175 内部集成了逐脉冲限流功能，支持使能端、同步和电源正常等功能。此板适用于电阻值在 0.1Ω 至 0.5Ω 范围内的加热元件，并且能够适应多种200W 运行条件。PMP20327 的输入电压范围为6V至8.6V，输出提供从1V到10V的可调电压和电流在20A 至 45A 范围内变化。该设计使用 LM5175 升压降压控制器，在所有运行条件下都能实现超过90% 的效率。其紧凑的设计尺寸为 26mm x 57mm，适合电子烟设备要求的纤薄外形，并且在峰值负载时可以达到高达 98% 的效率。

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