综合实训技术报告-DC-DC电源变换器的设计与制作.doc

DC-DC 电源变换器的设计与制作 综合实训技术报告 姓名： 学号： 班级：电子1011班 指导老师： 提交日期：2011年12月28日 目录 第一章：概要…………………………………………3 第二章: 技术要求、技术参数………………………4 第三章: 原理图设制…………………………………6 第四章: 元器件的选择………………………………7 第五章: 封装、PCB板………………………………17 第六章：应用范围、发展趋势………………………21 第七章：致谢…………………………………………22 第八章：参考文献……………………………………23 第九章：附录…………………………………………25 第一章：概要 DC-DC电源变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被应用于无轨电车，地铁列车，电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳，快速响应的性能，并能同时收到节约电能的效果。开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。 DC-DC变换器是通信设备中最常用的功能电路之一，其质量和效率直接影响通信设备的正常运行。本设计采用功能完善的MC34063控制芯片，设计了DC-DC变换电路，完成从40V~3V的电压变换，为载波机提供了较为理想的直流电源。具有电路简单，调试方便的优点。 本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，设计实现了输出为±12V/0.1A和3.6V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。 ? 第二章：技术要求，技术参数 DC-DC电源变更换器技术要求： 12V/2A 开 关 切 换 开关 电源 28V/0.2A 5V/0.8A 线性 电源 5V/1A 3.3V/0.5A 2V/9V DC-DC电源变更换器技术参数： 1.纹波 2.Vpp 3.电压调整率 4.负载调整率 5.效率 设计技术指标要求: 在输入电压为3～40V的条件下: 本设计输入电压选择3V。 a.输出电压为±12V时，输出电流为100mA ；输出电压为3.6V时，输出电流为500mA。 b.振荡频率10HZ～100KHZ，本设计振荡频率选择20 KHZ。 c.电压调整率≤1%（输入电压范围为3～40V）。 d.负载调整率≤1%（输入电压3V下，空载到满载）。 e.纹波电压（峰峰值）≤100mV，本设计选择40mV. 设计电路要求: 此设计在输出电流、高效率、小型化，输出电压的要求：1.需求的输出电流较小，可选择FET内置型；输出电流需要较大时，选择外接FET类型。2.关于效率有如下考虑：如果需优先考虑重负荷时的纹波电压及消除噪声音，可选择PWM控制型；如果同时亦需重视低负荷时的效率，即可选择PFM/PWM切换控制型。3.如果要求小型化，则可选择能使用小型线圈的高频产品。通过使用高效率的产品，相对可使用较低电感值的线圈。即使用小型线圈，即使用的是小型线圈也可得到相同的效率及输出电流。但是因为当DC/DC变换器高频化后由于开关次数随之增加的原因。开关损失也会增大，从而导致效率会有所降低。因此效率是由线圈性能提升与开关损失增加两方面折中决定的。线圈：如果追求高效率，最好选择直流电阻和电感值较小的线圈。但是如果电感值较小的线圈由于频率较低的DC/DC，就会超过线圈的额定电流，线圈会产生磁饱和现象，引起效率恶化或损坏线圈。而且如果电感值太小，也会引起纹波电压变大。所以在选择线圈时，则流向线圈的电流不要超过线圈的额定电流。4.在输出电压方面，如果输出电压需要达到固定电压以上，或需要不固定的输出电压时，则可选择输出可变的VDD/Vout分离型产品。5.有力的技术支持工具。技术支持的方式为2部分：一部分为硬件，包括提供评估线路、外接组件支持；另一部分为提供一些摸板软件以便在实际测试前可以做出评估，节省设计时间。 采用该DC/DC变换器作为主变换电路的直流开关电源具有以下特点： 1. 变换电路结构简单，具有明确的工作模式，易于实现模拟或数字控制。 2. 具有升降压和反转功能，正负极性输出，源效应好，能适应大范围的输入电压变化。 3. 仅有一个储能电感，具有可靠性好、效率高、体积小及重量轻等特点。 4. 适用于飞轮储能、电动机制动再生能量回馈、风力发电等直流母线电压变化范围大且需进行直流变换处理的中小功率应用场合。 第三章：