1.1 DC-DC主回路拓扑的方案选择
DC-DC变换有隔离和非隔离两种。输入输出隔离的方式虽然安全,但是由于隔离变压器的漏磁和损耗等会造成效率的降低,而本题没有要求输入输出隔离,所以选择非隔离方式,具体有以下几种方案:
方案一:串联开关电路形式。开关管V1受占空比为D的PWM波的控制,交替导通或截止,再经L和C滤波器在负载R上得到稳定直流输出电压Uo。该电路属于降压型电路,达不到题目要求的30--36V的输出电压。(见图1) 图1 图2 图3java打飞机手机游戏设计(论文+源代码+英文文献翻译)
方案二:并联开关电路形式。并联开关电路原理与串联开关电路类似,但此电路为升压型电路,开关导通时电感储能,截止时电感能量输出。只要电感绕制合理,能达到题目要求的30--36V,且输出电压Uo呈现连续平滑的特性。(见图2)
方案三:串并联开关电路形式。实际上此电路是在串联开关电路后接入一个并联开关电路。用电感的储能特性来实现升降压,电路控制复杂。(见图3)
由于本题只需升压,故选择方案二。
1.2 控制方法的方案选择
方案一:采用单片机产生PWM波,控制开关的导通与截止。根据A/D后的反馈电压程控改变占空比,使输出电压稳定在设定值。负载电流在康铜丝上的取样经A/D后输入单片机,当该电压达到一定值时关闭开关管,形成过流保护。该方案主要由软件实现,控制算法比较复杂,速度慢,输出电压稳定性不好,若想实现自动恢复,实现起来比较复杂。
方案二:采用恒频脉宽调制控制器TL494,这个芯片可推挽或单端输出,工作频率为1--300KHz,输出电压可达40V,内有5V的电压基准,死区时间可以调整,输出级的拉灌电流可达200mA,驱动能力较强。芯片内部有两个误差比较器,一个电压比较器和一个电流比较器。电流比较器可用于过流保护,电压比较器可设置为闭环控制,调整速度快。本文来自优.文~论^文·网原文请找腾讯3249.114
鉴于上面分析,选用方案二。
1.3 电流工作模式的方案选择
方案一:电流连续模式。
电流连续工作状态,在下一周期到来时,电感中的电流还未减小到零,电容的电流能够得倒及时的补充,输出电流的峰值较小,输出纹波电压小。
方案二:电流断续模式。断续模式下,电感能量释放完时,下一周期尚未到来,电容能量得不到及时补充,二极管的峰值电流非常大,对开关管和二极管的要求就非常高,二极管的损耗非常大,而且由于电流是断续的,输出电流交流成分比较大,会增加输出电容上的损耗。由于对于相同功率的输出,断续工作模式的峰值电流要高很多,而且输出直流电压的纹波也会增加,损耗大。
鉴于上面分析,本设计采用方案二。
1.4 提高效率的方案选择
影响效率的因素主要包括单片机及外围电路功耗,单片机及外围电路供电电路的效率和DC—DC变换器的效率。详细方案选择见附件1。
二、详细软硬件分析2.1 整体设计:2410