主回路器件的选择及参数计算 Boost电路的主框图如下主要有开关.doc

1. 主回路器件的选择及参数计算Boost电路的主框图如下，主要有开关管V，电感L和电容C组成：1）电感的选择电感器感值的选取满足公式1： （1）其中L为电感器的感值， Vo为输出电压，D为PWM驱动信号的占空比，Io为输出电流，Ts为开关管工作时的开关周期。开关频率越高，电感器的感值就可以取得越小，即体积越小，但开关频率高了会加重开关管的负担开关频率设定在80KHz。 （2） （3） （4） （5）在实际电路中取L=1.5*L502）电容的选择：对于电容的选择满足：（6）为纹波电压，题目基本部分要求其在输电压18V，输出电压36V，输出电流IO=2A时的纹波电压峰峰值小于1A，则 （7）电容值取得越大滤波效果越好，在实际电路中取4700。3)开关管的选择：输入端的电流Ii可由公式8得出：（假设功率转换中没有损耗） （8）Ii计算为4A，而实际上开关管在导通和关断时产生的尖峰电流Ip大于此值，为了使电路稳定工作，取的开关管导通时允许的最大电流至少为此值的两倍左右即Ip8A；开关管的耐压Vmos满足公式9：（9）其中Vf为二极管的压降，Vf取0.7V，开关管的耐压为36.7V，而实际上在开关管关断时加在漏源极上的电压可能会大于此值，所以我们取的开关管关断时漏源极的耐压值至少为此值的两倍左右。综合考虑Ip和Vmos，以及从尽量减小开关管导通的角度出发我们选择了场效应管IRFP150做为开关管，它在关断时漏源极耐压值为100V，允许的漏极最大电流为42A，而导通电阻仅为36m，符合预先设计要求。4）二极管的选择：升压电路中输出二极管D必须承受和输出电压值相等的反向电压，并传导负载所需的最大电流。二极管的峰值电流开关管峰值电流8A，Vr至少为36V，般的肖特基二极管都可以满足这个要求，考虑到通过二极管的瞬态尖峰电流可能达到8A于是我们选择了肖特基二极管31DQ10，它的反向耐压值为90V，可承受的瞬态尖峰电流可能达到210A。2保护电路计算与参数计算出于保证不减小电源输出功率和地线的通畅的目的，我们决定采用线性度好的霍尔元件UGN3503，在电气隔离的条件下将原边电流以电压的形式准确地反映出来。当开关电源的输出电流超过规定值时，霍尔元件感应电压通过电压跟随器与预置的基准电压比较后翻转送到IR2110 的SD端停止PWM波的产生，起到保护作用。原理图如下所示：3控制电路与参数计算我们选用SG3524来产生PWM波，SG3524具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级，具有欠压保护，当关断端10脚加高电平时，可实现对输出脉冲的封锁能方便地实现过压过流保护，能输出两路波形一致、相位差为180的PWM信号，有效地减少输出电流的纹波。控制电路原理图如下：振荡频率可由公式10计算：（10）在本电路中采用了80kHz的振荡频率，故选择RT，CT分别为5.1K和0.003；9脚为补偿端输入。另外11脚与14脚输出反向的PWM波形，将两个端点合并可输出占空比50%的波形。3控制电路与参数计算在升压式的拓扑结构中，主要损耗是由开关管，整流二极管引起的导通损耗和关断损耗，现在选的肖特基二极管正向导通电压为0.8V，电流取最大输出电流2A，那么它的功耗大概为1.6W，开关管导通电阻为32m，取平均通过电流5A，它的功耗约为0.8W。详细的器件功耗如所示器件SG3525功率开关整流二极管显示控制过流模块模拟开关电源部分总功耗功耗（W）0.480.8