一种高性能DC-DC稳压变换器研究

发布时间：2017-09-25 10:01

  本文关键词：一种高性能DC-DC稳压变换器研究

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【摘要】：本文主要研究了影响直流变换开关稳压器电源转换性能的因素。选择Linear(凌力尔特)的高性能降压开关稳压器LTC3850,推导电路工作原理模型,设计原理电路,确定元器件参数,分析电磁干扰因素,选择合适的电路元件,进行合理地布局以及电路布线,实现硬件基础上的稳压器性能优化研究。同时,通过外加低功耗微控制器与稳压控制器连接,使用LCD显示稳压器输出参数和状态,对稳压器的工作模式及工作频率进行程序控制,并且通过控制稳压器的运行控制引脚实现电源电路工作与待机,以适应不同的工作场合和降低电源功率的耗散,使稳压器的工作性能得到更大的优化。通过Linear提供的基于SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)电路描述语言模型的电路仿真软件LTspice对该电源转换电路进行仿真研究,观察其输出电压波形,并且对整个电源的转换效率进行评估,获得电源转换电路中所有电子元件的功耗。根据仿真的结果对电源转换进行设计优化,实现较高性能的直流变换开关稳压器输出。通过对制成的印制电路板进行测试,包括不加低功耗微控制器情况下,对硬件电路的测试,以及加上微控制器对软件方面的测试,根据测试结果分析优化电源转换电路,使所设计电源达到了预期的目的。
【关键词】：稳压器 元件 仿真 效率
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第1章 绪论15-19
• 1.1 背景与意义15-16
• 1.2 国内外发展现状16-17
• 1.3 研究内容与论文思路17-19
• 第2章 总体方案19-40
• 2.1 总体方案框图19
• 2.2 稳压控制器的选择与简介19-22
• 2.3 开关电源电路拓扑结构22-29
• 2.4 功率场效应管选择研究29-33
• 2.5 电感器的选择研究33-34
• 2.6 电容器选择与研究34-35
• 2.7 二极管选择研究35-36
• 2.8 微控制器MCU选择研究36-38
• 2.9 LCD显示38-40
• 第3章 软件仿真分析研究40-57
• 3.1 仿真软件40
• 3.2 输入电压源模型仿真40-41
• 3.3 MOSFET仿真研究41-46
• 3.4 电容元件仿真研究46-47
• 3.5 电感元件仿真研究47-48
• 3.6 二极管元件仿真研究48-50
• 3.7 LTC3850电源转换电路仿真50-57
• 第4章 硬件制作分析研究57-60
• 4.1 开关电源电路电磁兼容分析57-58
• 4.2 LTC3850电源转换电路硬件制作分析58-59
• 4.3 微控制器LCD驱动电路硬件制作分析59-60
• 第5章 硬件测试结果分析60-67
• 5.1 硬件电路元器件参数计算60-62
• 5.2 硬件电路测试结果62-66
• 5.3 测试结果分析66-67
• 第6章 总结与展望67-68
• 参考文献68-71
• 附录171-72
• 附录272-73
• 附录373-74
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况74

【参考文献】

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本文编号：916760