DCDC buck pwm 开题报告

毕业设计(论文)开题报告

学 生 姓 名： 专 业： 设计(论文)题目： 设计(论文)地点: 指 导 教 师:

2012 年 2 月 20 日

学 号： 电子信息工程

BUCK变换及其控制器设计

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述 文 献 综 述 1 Buck变换及其控制器研究的意义 开关电源技术领域的发展主要集中于电力电子器件、开关变频技术两方面，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn Zn）材料上加大科技创新，以在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。开关电源高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要意义。 开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增长而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。研究开关电源，对促进电力电子技术的不断创新，提高开关电源性能有重要意义。 降压开关电源工作原理： 通过斩波形式将平均输出电压予以降低，可以将输入接在光伏电池输出端，通过调节其输出电压来达到调节负载之目的，以保持光伏阵列输出电压在其最大功率点的电压和电流处。 降压开关电源控制过程： 当开关管导通时，在电感线圈未饱和前，电感电流线性增加，电感储能，在负载上流过电流为上升的电流，负载两端输出为上升的电压，极性上正下负，电容处于充电状态，这时二极管承受反向电压;当开关管关断时，由于电感线圈的续流作用，其电流由最初的不变而逐渐下降，负载两端电压仍是上正下负，电容处于放电状态，有利于维持负载电流

和电压不变，二极管承受正向偏压，构成电流通路，故称为续流二极管。由于变换器输出电压小于电源电压，为降压变换器，公式：Uo=D*Us（D为占空比）。 ZZ控制电路Z 图1 BUCK降压电路原理图 2 Buck变换及其控制器研究的目的 开关变换器具有效率高、稳压范围宽、功率密度大等优点而广泛应用，主要可分为AC-DC和DC-DC两大类。根据开关的占空比控制方式的不同，DC-DC变换器可以分为两类：脉宽调制（PWM）方式和脉频调制（PFM）方式。对于PWM方式，开关频率恒定，可以方便设计输出滤波器，并且负载响应特性好，因而应用较广。 2.1国外研究状况 国外自20世纪90年代以来，开关电源的发展更是日新月异。许多新的领域和新的要求又对开关电源提出了更新更高的挑战。如果从一个开关电源的输入和输出端口观察，可以发现输入的要求变得更严了，不符合IEC1000-3-2标准的产品将陆续被淘汰。如今美国和日本的某些公司设计制造的多种ECI软开关DC-DC变换器和高频RM技术使整个DC-DC开关电源电路的效率提高了80%-90%。国外开发电源管理芯片的厂商很多，主要有ＩＲ，ＭＡＸＩＭ，ＳＴ，ＴＩ等，他们的产品都已经非常成熟，能够提供高质量、全系列的电源管理芯片，包括升压、降压、升降压，固定、可调输出，不同负载能力的芯片。目前，手

机、数码相机、MP3播放器、以及个人电脑等便携式设备的需求量的逐年增大，带动适合于电池供电电源管理芯片的发展。凌特，ＴＩ，ＩＮＴＥＲＳＩＬ等公司根据市场需求，开发出了大量适合于便携式设备的电源管理芯片，如凌特公司的同步降压型稳压器ＬＴＣ３４１２Ａ，工作频率高达4MHZ，效率高达95％，在输出电压低至0.8V时，输出电流高达3A。ＩＮＴＥＲＳＩＬ公司的ISL88550A驱动两个外部Ｎ通道ＭＯＳＦＥＴ，从2V到25V的输入中产生低至0.7V的输出电压，输出电流高达20Ａ，效率高达95％。 2.2国内研究状况 国内开关电源技术的发展基本上起源于20世纪70年代末和80年代初。20世纪80年代中期开关电源产品开始推广和应用。目前，DC-DC开关电源的功率密度可达到7.3W/cm3(每立方英寸120W)。当今的软开关技术在DC-DC开关电源中的应用使得DC-DC开关电源发生了质的飞跃。我国对开关稳压电源的研制工作开始于60年代初期，70年代起，我国在黑白电视机、中小型计算机中开始应用5ｖ，20＂－－200A、20KHZ、AC/DC开关电源。80年代进入大规模生产和广泛应用阶段，并开发研究0.5＂一5MHZ准谐振型软开关电源。80年代中，我国通信电源AC/DC及DC/DC开关电源应用领域中所占比重还比较低。80年代末，我国通信电源大规模更新换代，传统的铁磁稳压整流电源和晶闸管相控稳压电源为大功率AC/DC开关电源所取代，并开始在办公室自动化设备中得到应用。90年代我国又研制开发了一批新型专用开关电源，如卫星上用的开关电源、远程火箭控制系统用的DC/DC开关电源等。 在国内，由于信息、家电领域，特别是电信领域的迅猛发展，推动了电源市场的发展。我国在上述领域普遍采用了开关电源。其中，通信DC/DC电源是增长速度最快的一部分。预计中国开关电源市场总额在70亿元人民币以上，模块电源所占的比例将会越来越大。国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家，形成规模的有十多家。具有代表性的有上海岭芯微以便携式和大功率DC/DC的LDO、升压、降压、充电、电荷泵、模拟开关、LED背光等国产开关电源为主，杭州士兰微电子股份有限公司的电源管理芯片业务主要在LED驱动、集成电源、AC．DC等三个领域，成都国腾微电子有限公司目前主要定位在充电管理IC上。国产电源芯片已占据了相当市场，并有少量开始出口。然而，同国产手机、DVD机产业一样，其红红火火的表象难掩其缺乏核心芯片技术的尴尬。 国内电源整机厂家所用的电源管理芯片均由国外公司提供。这些芯片厂商普遍能够提供令国内厂家满意的电源管理芯片，但是，由于没有国内厂家参与竞争，他们的报价几乎都