开关电源控制方案分析

目录27662_WPSOffice_Level1第1章绪论 38787_WPSOffice_Level21.1课题背景与意义 313575_WPSOffice_Level21.2国内外研究现状 311826_WPSOffice_Level21.3论文主要内容及章节安排 48787_WPSOffice_Level1第2章开关电源基本原理 54108_WPSOffice_Level22.1Buck电路及其变换 57898_WPSOffice_Level22.2Buck变换器工作方式分析 616399_WPSOffice_Level22.3BUCK型DC-DC电源芯片的工作原理 929570_WPSOffice_Level22.4本章小结 1013575_WPSOffice_Level1第3章开关电源控制方案分析 1121539_WPSOffice_Level23.1PWM控制策略 1116581_WPSOffice_Level23.2PWM调制方式介绍 124351_WPSOffice_Level23.3SG3525集成电路介绍 1322748_WPSOffice_Level23.4本章小结 1811826_WPSOffice_Level1第4章电路设计 209943_WPSOffice_Level24.1驱动电路设计 207842_WPSOffice_Level24.2控制电路 2023233_WPSOffice_Level24.2保护电路 214108_WPSOffice_Level1第4章仿真验证 238656_WPSOffice_Level24.1仿真软件简介 2326761_WPSOffice_Level24.2仿真模型 2322043_WPSOffice_Level24.3仿真结果分析 247898_WPSOffice_Level1第5章结论与展望 2516399_WPSOffice_Level1致谢 2629570_WPSOffice_Level1参考文献 27第1章绪论1.1课题背景与意义众所周知，当今社会是信息化的社会，电子技术得到了快速的发展，相应的催生出了特别多电子设备，而且种类也不断增多，人们的生产生活也离不开各种各样的电子设备。所有的电子设备都必须要有安全可靠的电源，人们对电源的要求也变的越来越高[1]。在很多方面传统的开关电源已经不满足当代电子仪器的要求，传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低、体积比较大、资源消耗量大，工作温度比较高、调整范围小等众多不可忽视的缺点，而重量更轻，体积更小，效率更高，使用更加可靠的开关电源的使用变得更加的广泛。用。对ＤＤＤＣ变换器的研究是当今社会电力电子技术领域最活跃的分支之一[2-3]。开关电源的这种特点不仅仅表现为使用的广泛性，在现在这种能源缺乏的情况下，发展相应的开关电源有利于提高资源利用率、提升电源的性能、减小相应的电磁干扰等，更加符合现代社会的发展要求[4]。从开关电源的组成特点进行分析的话，其主要通过功率级和控制级两个部分组成。功率级的主要是在不同的应用场合以及相应要求下，选择不同的拓扑结构，同时还要考虑半导体元件和设计成本等方面的因素，控制级主要是根据电路电信号原理选择出比较合适的控制方式，针对目前的开关电源，为了实现多电平变换器工作的稳定条件，在实际应用中通常采用的是PWM和交错技术，这样有利于对多个开关管进行控制。就当前的电源领域来看，开关电源以PWM控制方式用的比较多，也更适合做开关电源。1.2国内外研究现状开关电源是美国在二十世纪五十年代首先进行发明的，最初的目的是为了航天工程的进行，但是在接下来几十年的发展过程中，开关电源得到了非常大的开发与利用并且逐渐的替代了传统的相控稳压电源的地位，并且广泛应用在电子整机设备领域之中。到了二十世纪七十年代，还是由美国Motorola等公司首先研制出了PWM控制器集成电路。并且还逐步实现了实现中、小功率开关电源的单片集成功能[5]。在二十世纪九十年代美国电源集成公司第一个研制出了属于AC/DC电源变换器的三端隔离式PWM型单片开关电源，之后其他的公司也相继的推出了得以广泛应用的相应小功率单片机产品。到目前为止，单片开关电源产品已经形成了系列繁多、品种丰富的格局，应用也变得越来越广泛。我们国内的开关电源技术起步是比较晚的，直到1977年才开始逐步进入发展阶段，由于起步相对较晚，所以技术是比较落后的，现在国内的很多高端DC/DC模块电源市场主要被国外品牌所占据，占据的市场基本上为大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半。近些年国内技术的进步以及生产规模扩大等方面的因素，国产开关电源技术也有了特别大进展，以前需要进口的中小功率模块电源基本上被国产DC/DC产品所代替。要实现高频化，必须要有相应的高速半导体器件以及性能比较好的高频电磁元件作为依托。这就使得开发高频用的低损磁性材料，不断对磁元件的结构和设计方法改进，提高滤波电容的介电常数、降低等效串联电阻等对开关电源小型化起着巨大的作用。所以说以后开关电源的发展趋势是向着高效率、高稳定性、高可靠性等方向进行1.3论文主要内容及章节安排本设计通过以单片机作为控制系统，把SG3525

作为PWM振荡器，产生占空比可调的PWM触发信号。成功的设计出了一款基于SG3525的DC/DC开关电源。用单片机实时监测电压、电流、温度等参数的变化，进行有效的控制和保护。设置按键，选择不同的信息的输出，并用液晶实时显示输出，本设计还包括过流保护、过温保护等一系列功能。章节安排主要如下：第一章作为本文的绪论部分，对开关电源的背景以及意义做出了大致的描述，并且介绍了国内外的开关电源发展现状等。第二章通过对非隔离非同步Buck型开关变换器的电路结构、基本原理以及工作方式等方面进行系统的分析，并根据Buck变换器在不同开关状态下的电压电流情况列出相关公式进行了理论推导，为后续的设计逐渐奠定理论基础。第三章通过对开关变换器的方式进行了分析以及如何用SG3525作为PWM发生器，并用单片机对变换器的输出电压、输出电流进行采集，从而与主电路组合实现一个完整的闭环Buck变换器系统。第四章主要是设计外部电路，主要包括控制电路、驱动电路和保护电路等。第五章主要针对软件对所设计的Buck变换器进行仿真试验，验证理论分析的正确性，并且对仿真试验结果进行系统的分析。第2章开关电源基本原理开关变换器根据输入电压与输出电压的关系可大致分为升压型（Boost）、降压型（Buck）和升降压型（Buck-Boost）三种。除此以外，根据输入与输出间是否有隔离变压器接入可分为隔离型和非隔离型两大类；根据是否用开关管替代二极管进行同步整流可分为同步式和非同步式。Buck型开关电源的整个电路采用输出负反馈，通过检测输出电压并结合负反馈控制占空比，稳定输出电压不受输入电压和负载变化的影响[6]。“本章节讨论非隔离非同步Buck型开关变换器的电路结构、基本原理以及工作方式。Buck电路及其变换基本Buck拓扑电路如下图2-1所示[7]：图2-1Buck拓扑电路顾名思义，降压型变换器（Buckconverter），是对输入电压进行降压产生输出电压的电能变换装置。该拓扑由一个全控型器件T、续流二极管D、电感L以及电容C组成。电路工作时T工作在高频开关状态下，通过电感、电容的周期性充能与放能对输入功率进行变换。进一步分析该电路，在开关管T导通期间，开关管T压降近似为0，则电压被施加在电感L和电容C两端。电容两端电压不能突变，因此施加在电感L两端的电压期间内可以看作是近似不变的，电感电流线性增加，此时电感存储能量。在开关管T关断期间，电感L的电流线性减小，通过续流二极管D（压降近似为0）与电感C同时为负载提供电流，此时电感释放能量。Buck变换器工作方式分析依据一个开关周期内电感电流是否连续，Buck变换器可分为三种工作模式：电感电流连续导电模式（continuousconductionmode，CCM）、电感电流断续模式（discontinuousconductionmode，DCM）、电感电流临界导电模式（boundaryconductionmode，BCM）。在电感电流连续导电模式模式之中，电感电流永远都不可能为零值，但是在电感电流断续模式下，电感电流不会像CCM一样不出现零值，它在开关周期中会出现在某一段时间内为零值。在运行过程当中，如果负载电流有出现变化的情况，芯片会在ＣＣＭ和ＤＣＭ两种工作方式下进行转换，当然输出的频率响应也会产生相应的变化。也就是说，当我们采用ＣＣＭ工作方式的话，电感电流是一个永远不可能为零的连续值，采用ＤＣＭ的话，电感电流是断续的，在开关进行期间的某一时段电感电流会出现为零的情况。随着负载电流的下降，转换器可能会在下降轨道上的某一点发生由ＣＣＭ转为ＤＣＭ工作方式[8]。它们之间的关系如图2.2所示。图２.２CCM模式和DCM模式电感电流连续导电模式（CCM）在该模式下，一个开关周期内电感电流是连续的，故在忽略开关管和续流二极管的压降的情况下，Buck电路有两个工作状态。如图2-2（a），当T导通D断开时，电流流经电感L，一边为负载供电，一边为电感L和电容C充能，此时电感电流线性上升。而在T关断期间，D导通，形成如图2-2（b）所示回路。电感L和电容C共同向负载提供能量，电感电流线性下降。在CCM模式下，电感电流始终在0以上，未下降到0。（a）T导通，D关断（b）T断D导通图2-2CCM模式下的工作状态根据这两个工作状态的电路图经过分析推导，可作出以下所示的工作波形。图2-3CCM模式下的工作波形图中，开关管在一个周期内的导通时间为ton=DT，关断时间为toff=(1-D)T。在CCM模式下，电感电流是连续的，故电感在一个周期内电流的变化量为零，即充入与放出的电流相等（伏秒积平衡）： （式2-1） 此时根据基尔霍夫电压定律，可分别对图2-2（a）及图2-2（b）列出如下方程： （式2-2） （式2-3）根据电路基础，电感的电流与电压存在如下关系： （式2-4）将式2-4代入2-1得： （式2-5）输入电压为理想电压源情况下不存在突变，输出电压即电容C电压在理想情况下也不可能突变，因此由上式可见，电感电流是线性上升和下降的。将式2-2、2-3代入2-5化简得： （式2-6）根据以上分析可以得出，CCM模式下输入电压与输出电压的关系即电压传输比M为（式中D为PWM占空比）： （式2-7）电感电流断续模式（DCM）在DCM模式下一个开关周期内有三个工作状态：T导通，D关断、T关断，D导通、T关断，D关断。这是由于开关管关断期间，电感L内的电流下降到0所引起的。在该模式下电感电流下降到0时输出电压易出现尖峰噪声，且纹波一般较大。但该模式可选用较小的电感，具有成本低、效率高等优点。当电感比较小、负载电阻较大，或者是开关周期比较大时，会出现电感电流已下降到零但是新的工作周期还没有开始的现象，当新的周期到来时，电感电流也会随之从零值开始上升，现在变换器在ＤＣＭ模式下进行工作。开关电源在ＤＣＭ模式下工作时，初始电流为零，当开关管开启以后电感电流也上升到的最大值，其实ＤＣＭＴ的输电流就是电感电流三角波形的面积。当变换器工作于ＤＣＭ模式时，开关管导通占空比与二极管导通占空比之和将小于1，也就是DCM的电压增益大于ＣＣＭ模式的电压增益，也就是会出现比较高的峰值电压以及峰值电流等情况，他们对电流的运行是有害的，正因为如此，通常在开关电源的设计过程中，一般情况下避免在ＤＣＭ模式下进行工作[9]。电感电流临界导电模式（BCM）Buck变换器工作于临界导电模式时，每个周期电感的电流刚好下降到0，也就是说Buck变换器处于CCM与DCM的临界点。通过理论推导可得出，电感电流变化量的一半即为临界条件。当输出电流小于临界条件时变换器工作于CCM，输出电流大于临界条件时工作于DCM。此处详细证明过程略。2.3BUCK型DC-DC电源芯片的工作原理图3-9BUCK型DC-DC开关电源芯片框图各个模块均有各自的功能。带隙基准模块是为芯片内部提供电源（模拟电路电源、数字电路电源）和偏置电压；欠压保护模块的功能是，当使能端输入低于某一个定值时就会自动关断，芯片主要模块以及及功率管，电源就会处于不工作状态；振荡电路是为芯片产生比较稳定的时钟电路；故障频率比较器是用来对震荡电路的时钟频率进行控制；误差放大器主要是对输出端电压进行采样，当输出电压降低时，误差放大器输出电平变高，这样就直接导致了最大限流电流变大以及输出电压提高。然后误差放大器输出电平开始逐渐变低，最大限流电流会减小、输出占空比减小、输出电压降低；PWM比较器模块将采样电流与斜坡补偿电流经过求和功能叠加后和误差放大电路的输出进行比较，然后得出与振荡器同频的占空比；高压驱动模块为功率开关管产生高压驱动信号，保证功率管工作在完全导通状态；逻辑模块作为整个芯片的核心器件，通过对其他芯片的控制实现稳压输出[14]。2.4本章小结本章介绍了Buck电路的基本拓扑结构，简单分析了它的基本原理，并根据Buck变换器在不同开关状态下的电压电流情况列出相关公式进行了理论推导。通过不同开关状态下的电感电流变化量相等（磁链守恒），最终推导出了输入电压与输出电压之比（电压调制比）与开关管的占空比之间的关系。在此之后，阐述了Buck变换器主要有CCM、DCM、BCM三种工作模式，并详细分析了CCM下的细节工作状态。最后给出了Buck型的DC-DC开关电源芯片的工作原理。第3章开关电源控制方案分析单个开关变换器拓扑电路并不是一个完整的系统，负载的变化、元器件的老化、工作温度等等各类扰动会使得输出电压偏离预期值，因此需要加上闭环控制。开关变换器的主要控制技术可分为三种：脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）以及脉冲宽度频率混合调制（PWM-PFM）。这几种控制技术的性能不一，在效率、负载调节率、噪声抑制、设计复杂程度等方面各有优劣。本章重点讨论PWM控制——应用的最多也是出现得最早的控制技术。PWM控制策略PWM控制技术是保持脉冲频率不变，对脉冲的宽度进行调制的技术。根据面积等效原理，冲量相等而形状不同的窄脉冲施加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。所以，对脉冲的宽度进行调制，便可以等效获得所需的波形。我们知道只需要改变PWM的占空比大小，即可控制开关变换器的输出电压高低。于是，对输出电压控制的问题就转变为了对PWM控制的问题。ＰＷＭ技术应用是比较广泛的，在大多数情况下更适合用作开关电源的设计，因为PWM在较宽的负载范围内也是有较高的效率的，而且频率恒定、噪声频谱窄等特点，利用简单的低通滤波技术就可以得到纹波电压很低的输出电压，所以本文选用的是PWM.最简单的闭环开关变换器如下图3-1所示。PWM信号控制开关管的开启与关断，经过滤波器后输出平稳的电压。输出的电压经过采样后与参考值进行比较和误差放大，反过来调整PWM信号的输出，以达到使输出电压稳定的目的。图3-1闭环开关变换器PWM调制方式介绍ＰＷＭ技术应用是比较广泛的，在大多数情况下更适合用作开关电源的设计，因为PWM在较宽的负载范围内也是有较高的效率的，而且频率恒定、噪声频谱窄等特点，利用简单的低通滤波技术就可以得到纹波电压很低的输出电压[6]。所以本文选用的是PWM[10][11]。3.2.1电压模式在电压模式控制中输出电压全部是经过单独检测和直接控制环节的，输出电压对负载电流变化进行的调整是由于电流变化导致了输出电压也会产生较小的变化过程，当这个细微的变化过程被误差放大器探测到以后，误差放大器对开关管的导通时间进行相应的调节，这样就可以使输出电压保持一个稳定的状态。他的整个工作过程主要是把输出电压进行分压处理后送入误差放大器的反相输入端，误差放大器的同向输入端为精密温度补偿基准电压。它们两个通过误差放大器的输出与控制器内部振荡器产生的锯齿波电压，通过ＰＷＭ比器进行比较后就会产生控制开关晶体管的方波信号。电压模式控制只能够对输出电压的变化情况进行响应，所以说变换器必须对负载电压的相应变化进行等待，这种等待过程对转换器的稳压特性是会带来不利的影响的。如下图3.2所示[12]。图3.2电压控制原理图3.2.2电流模式从上面的电压模式分析中我们可以总结出它具有响应慢和补偿复杂等缺点，相比较而言，其实电流模式用的更加广泛。一般情况下电流模式基本上代表峰值电流模式控制，控制原理图如图3.3所示[13]。电流模式主要采用的是双环控制，分别是检测输出电压的电压外环与检测开关管电流的内环两个部分构成，此外内环还有逐周期限流的功能。而且是电流内环控制电压外环。这种模式下的的电流和电压转换器不仅瞬态性能好，而且还拥有特别高的稳定精度，也起到了限流的作用。但是任何系统都是有缺点的，电流模式的缺点主要体现在当占空比高于零点五时出现次谐波不稳定，噪声抑制差、负载调整差等特点。本设计主要采用的是电流模式。图3.3电流控制原理图3.3SG3525集成电路介绍本文拟用SG3525作为PWM发生器，用单片机采集变换器的输出电压，调整数字电位器以改变SG3525输出的PWM占空比，从而实现整个系统的闭环控制。SG3525是一款性能优良、功能齐全、通用性强的脉冲宽度调制器集成电路。它简单可靠，使用方法灵活，输出方式为推挽输出，驱动能力强。内部集成了欠压保护电路、软起动电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时可限制最大占空比。SG3525有如下特点：1、内置5.1V±1.0%的基准电压源。2、芯片内振荡器。3、具有振荡器外部同步功能。4、死区时间可调。为了适应驱动快速场效应管的需要，末级采用推挽式工作电路，使开关速度更快，末级输出或吸入电流最大值可达400mA。5、内设欠压锁定电路。当输入电压小于8V时芯片内部锁定，停止工作（基准源及必要电路除外），使消耗电流降至小于2mA。6、比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚8，可外接软启动电容。该电容器内部的基准电压Uref由恒流源供，达到2.5V的时间为t=（2.5V/50μA）C，占空比由小到大（50%）变化。7、内置PWM（脉宽调制）。锁存器将比较器送来的所有的跳动和振荡信号消除。只有在下一个时钟周期才能重新置位，系统的可靠性高。SG3525的引脚功能如图3-4所示。图3-4SG3525引脚功能图其内部原理框图如图3-5所示。图3-5SG3525内部原理框图SG3525的极限参数和典型参数分别如图3-6（a）和图3-6（b）。（a）（b）图3-6SG3525的极限参数及典型参数SG3525的电气特性如图3-7所示。图3-7SG3525电气特性由图3-4和图3-5可知，SG3525的3、5、6、7脚用于配置芯片内部的振荡器，可设定输出PWM信号的频率；1、2、9脚属于误差放大器，用于调整输出PWM信号的占空比，可将采样的输出电压与参考值进行比较，实现电压闭环；8脚为软启动功能引脚，可防止启动时过大的电压摆幅损坏负载设备；10脚为芯片关闭引脚，低电平有效，可用于低功耗应用中，或用于实现故障保护。芯片内部有5.1V的参考电压源，在16脚输出。触发器的两路输出信号是反相的，和锁存器信号、时钟信号共同作用于或非门，或非门的一正一反两路输出信号分别驱动推挽输出的上下管，就可以使AB两路PWM输出相位相差180度[15]。根据以上分析，我们大概了解了SG3525的使用方法，接下来进行外围电路的配置。首先，确定开关变换器的频率，配置好内部振荡器。为减少音频噪声和输出电压纹波，一般开关变换器的开关频率设置为10KHz以上，但频率不能过高。提高频率可降低输出电压纹波，但会提高开关管的损耗，使得变换器整体效率降低，故一般将开关频率设置为20KHz。如果需要获得最大占空比调节范围，则将该引脚和引脚5短接[16]。（a）RT与充电时间的关系（b）RD与放电时间的关系图3-8SG3525充放电时间关系充电时间加上放电时间就是一个周期的时间，它的倒数就是PWM信号的频率。查阅图3-8即可配置出RT、RD和CT的值，但要注意电气特性图3-7中所限制的取值区间。RT是镜像电流源的配置电阻，它由6脚连接到地，决定电容的充电速率。RD是死区时间设置电阻，决定电容的放电速率，跨接在5脚和7脚之间。通过RD可合理设置死区时间，若要实现占空比最大变化范围，则5和7直接短接。CT是定时电容，由5脚接到地。CT上的电压将送到比较器与误差放大器的信号进行比较，以产生PWM波形。这样，就完成了对PWM频率的设置。3.4本章小结本章主要讲述了如何用SG3525作为PWM发生器，并用单片机对变换器的输出电压、输出电流、温度进行采集，借助数字电位器X9C103对SG3525输出的PWM进行调整的同时实现各种各样的保护功能，并能够人机交互，将采集到的信息显示出来。在这个系统中，由SG3525作为PWM发生装置，由单片机内的软件算法对采集到的电压进行运算，作为误差放大器，从而与主电路组合实现了一个完整的闭环Buck变换器系统。第4章电路设计由于主电路的相关设计过程在第2章我们有进行系统的描述，所以这里不进行过多的赘述，主要是对控制电路、驱动电路、保护电路进行设计。4.1驱动电路设计驱动电路的设计是非常重要的，因为它连接着控制电路与主电路，它的稳定与否直接关系着设计结果的成败。我们这里采用的是较为简单的IGBT进行驱动，并且用光耦合的方式进行隔离。控制电路输出的信号通过隔离与放大后，输出的控制信号也就会放大了。图4.1驱动电路图4.2控制电路通过前面的叙述我们可以了解到，SG3525功能是非常强大的。在过流保护方面，我们可以通过改变第10管脚的大小对脉冲波的输出进行有效的控制。换句话说就是可以把经过驱动电路输出的过流保护电流经过某一个确定的电阻转化为电压信号，从而实现过流保护功能。我们也可以通过第10个管脚实现过压保护功能，如图4.1所示，若我们把第十号管脚外接过压保护电路的话，驱动电路会检测到过流作用所引起的电流信号，这样导致的直接后果就是第10号管脚的电位会进行增大，然后11和14号管脚输出的就是低电平。当没有过流状态时输出的就是较低的PWM波。图4.2控制电路SG3525的稳压作用表现在当负载的电位发生变化的时候，我们得到它可以通过芯片内置电源的1接口和外接负载电压的2管脚接的误差放大器对输出脉宽的占空比进行控制。这里的负载电位与输出脉宽的占空比是一个反向的关系，也就是说前者升高的话后者的输出反而会减小，通过这样的过程就会稳定输出电压，调节电位器与控制输出脉宽占空比就可以让输出电压在一个稳定的范围内。4.2保护电路4.2.1过压保护图4.3过压保护电路如图4.2所示，比较器的同相输入端接负载，反相输入端接基准电压，比较器的输出接控制芯片SG3525的第10个引脚，当负载电压升高到一定的数值的时候，比较器输出端的电位会上升，此时PWM控制器就会对SG3525禁止输出，电容就会根据实际的需要进行放电，直到没有信号输出为止，进而实现过压保护功能。对电阻参数的设计如下图所示，这里不再进行赘述。4.2.2过流保护对过流保护的方法其实是比较多的，我们这里主要也是利用控制芯片与电阻的结合作用进行保护。我们在主电路的负载端串联一个特别小的取样电阻，然后把他接到放大器进行放大处理，通过与比较器进行比较以后利用前面论述过的过压保护原理进行实现。这里特别要注意的是取样电阻的取值应该比较小，一般情况下应该不到1V，通过放大器进行放大。我们这里进行10倍的放大效果，各配置电阻的大小如图4.3所示。图4.4过流保护电路第4章仿真验证4.1仿真软件简介本次设计使用的是MATLAB仿真软件，它是当今国际上普遍公认的标准控制计算机软件，拥有丰富的数据结构和类型、众多的数据分析资源、开发工具种类繁多，而且对图形的显示准确并且清晰。Simulink作为MATLAB的重要组件之一，它提供了一个动态建模、仿真与综合分析的集成环境。可以针对离散采样时间、连续采样时间、离散连续混合采样时间进行建模处理，还具有适应面广、贴近实际、高效率以及高灵活性等特点。4.2仿真模型图5.1DC-DC开关电源仿真模型这里选择的输出电压的平均值为105V，电流值设计为21A，占空比为0.2，电阻的负载值为1欧姆，回路中我们选取的电感是100mH，在各参数设计好了以后对仿真电路运行。图5.2触发脉冲信号图5.3电流波形图图5.4电压波形图4.3仿真结果分析本设计设定的输入电压为DC600V,输出电压为DC200V,最后输出了2.5A的额定电流，当输入电压的变化幅度比较小，最好是控制在0.5以内的时候，变PWM换器的效率也是非常高的。由上面的仿真波形可以清晰的看出本次设计还是比较成功的，转换的效率也比较高。第5章结论与展望开关电源是任何电子产品都必不可少的，在众多的开关变换器中，DC/DC控制的开关变换器用的更加广泛，因为它高效率、功率密度大以及稳压性能好等特点被深受喜爱。本设计首先引入了BUCK电路，并且对它的工作原理以及工作方式进行了深入的分析后选用了CCM模式进行设计。之后我们对特别适合用来做开关电源的PWM控制器进行了阐述以及对其调制方式进行了介绍，选出更适合本设计的电流模式控制。由于我们最开始就要选择SG3525芯片进行电路设计，所以并没有进行过多的芯片方案分析，而是对其进行了系统的介绍，首先引出了引脚功能，然后对内部原理图进行了分析（这里更多的体现为在德州电子网站上了解它的极限参数和典型参数、深入分析电气特性），对SG3525的使用方法深入了解后进行了电路的外部配置。在对Buck型DC-DC芯片的工作原理进行了了解后我们对电路的外部配置进行了建立，包括控制电路、驱动电路和相应的保护电路等(在这个过程中我们设置了相应的参数，电路图中有体现出来)，然后对整个系统图进行了仿真，在充分的调试后得到了理想的结果。由于我是第一次接触到开关电源，在很多理论知识方面的理解不够深入，查找的资料也不够完善，质量也是参差不齐，所以导致设计方面还有特别大的改进，比如说可以添加温度检测与控制模块等，还有就是本设计的输入电压和输出电压是比较大的，进行改进后可能可以用在列车等大功率产品上，手机和平板电脑等小功率仪器的电源要另外设计。总体而言本设计思想的检验还是在仿真上得到了正确的验证，基本符合设计要求。致谢光阴似箭，日月如梭，大学四年的时间过的真快，在不知不觉中离大学毕业也只有一个月不到的时间了，今年的新冠病毒不仅给我们国家和人民带来了灾难性的伤害，也给世界各国带来了特别巨大的影响，到目前为止数以十万计的人类失去了生命，病毒虽然可怕，但是人民的生活还是得持续，必须化悲痛为力量，共同打赢这场残酷的战争。对于我们本科生来说，毕业是必不可少的，病毒无情，人间有爱。在我做毕业设计的时候，从开始的一无所知到逐渐查质料，然后确定方向，写代码、做仿真，这不仅仅是我一个人的战斗，老师和很多同学也给了我特别多的帮助。在这里我要首先感谢给了我最大帮助的张老师，他不仅拥有严肃的科学态度、严谨的治学精神，而且还有非常精益求精的工作作风。作为一个拥有资深教学与科研经验的老教授，其实张老师是特别忙的，但是每当我遇到问题的时候他都给我非常热心的帮助，在我毕设方向出现了不妥的时候，张老师及时的帮我纠正，比如说这次的开关电源设计，我开始选择的是比较落后的LDO控制进行实现，但是老师给我的建议是开关电源用PWM进行控制才是合适的，我立马认识到自己的不足，我下来花了三天的时间进行资料查找之后我才发现当初选择LDO有多么的愚蠢，找准了方向以后老师也给了我比较多的资源上的支持与答疑，这对我毕设的完成是非常重要的，我觉得非常的感动。这里