直流稳压电源设计论文(4)
发布时间:2021-06-07
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2、理论分析
2.1 BOOST电路分析
BOOST升压式电路理论上具有较高的效率,本系统在BOOST升压式电路的基础上采用以下措施来提高效率:
(1)用MOSFET替换三极管作开关器件,利用MOSFET的开关速度高来减少开关损耗。 (2)用绕线电感替代BOOST电路中的储能电感,通过减小漏感减小由漏感而产生的损耗。 (3)BOOST电路中的整流二极管采用肖特基二极管,利用其正向压降小来降低二极管上的损
耗。
(4)电流模式的电流采样过程采用电流互感器,来减小检测电阻上通过的电流,进而降低检
测电阻上的损耗。
2.2 降低纹波的方法
对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。通常抑制或减少它的做法有三种: (1)加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
同样,输出纹波与输出电容的关系:Vripple=Imax/(Co×f)。可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
同时,开关电源工作时,输入端的电压Vin不变,但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以boost型为例),并联电容来提供电流。
上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。因为体积限制,电感不会做的很大;输出电容增加到一定程度,对减小纹波就没有明显的效果了;增加开关频率,又会增加开关损失。所以在要求比较严格时,这种方法并不是很好。 (2)二级滤波,就是再加一级LC滤波器
LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。
采样点选在LC滤波器之前,输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。
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