升压式DC/DC直流变换器设计+电路图(2)

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5 仿真与分析 21

5.1 仿真实验 21

5.2 仿真结果分析 22

结　论 25

参考文献 26

致谢 27

1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

随着近几十年来电力电子技术不断取得提升和发展，开关电源的使用在社会生活实际和生产应用扮演着越来越重要的角色，它的品质和性能好坏与否也直接关系对便捷性安全可靠性有着非常大的影响。因此，为了方便实现电源之间的相互转换，即电能从一种形式的转换成另外一种形式，比如交流变换直流、直流变换交流，还有电压之间的或频率之间的相互转换的交流变换交流形式和直流变换直流形式等，能实现这些功能转换的一种更高性能和品质的电源变换器显得尤其重要。开关电源原理也很简单，就是通过控制开关管的开通和断开来实现一个设定的输出电源形式。由于开关电源的这些特点，比如体积小、重量轻、效率高、耗能低等，使得其在便携电子产品和大型实验设备中越来越普遍的应用，这已经极大的改变了我们现有的生活和生产方式，促进了社会的极大进步。

开关电源的方便快捷不仅使电子产品的使用范围大大推广，而且相反的更加促进了其技术向着效率更高、更加方便的研发力度。当前，在生产工艺不断改进和完善下，开关电源已经将控制电路部分和驱动部分及保护部分很好的集成的一个芯片上了，因此还增加了欠压锁定电路、信号调理电路和保护电路等功能。从而，在提高了系统的稳定性的同时也降低了成本，更加有利于电子产品的设计和开发。

1.2 DC/DC变换器发展趋势

1.3 本文主要内容

本论文的主要内容：

（1）通过对开关电源领域的认真研究和分析，介绍了DC/DC直流变换器的发展及现状，分析了DC/DC变换器的工作原理，尤其是控制电路方面的实际研究进展及应用情况。

（2）采用升压型DC/DC直流变换对直流低电压进行高电压变换，重点使用以SG3525为核心的控制PWM波的产生，通过优化PWM占空比的值，达到较好控制直流电压输出。

（3）在主体电路完成的基础上，本文还对DC/DC变换系统增加设计有隔离驱动电路、电容滤波电路和保护电路变换，最后通过MALTLAB/SIMULINK对所设计的升压型DC/DC直流变换系统进行了仿真实验与分析。

2 DC/DC直流变换器介绍

2.1 DC/DC变换器基本原理

DC/DC直流变换器，能够将直流电源从一种形式的变换为另一种形式，保持稳定的电源输出，它可以是电压之间的升降转换，也可以是不同频率之间的转换。

从前面内容介绍可知道，当前市场上DC/DC直流电源变换产品种类很多，有完成基本电源转换功能的，也有附加保护电路增强可靠性的，更有输出质量极高的划分很细致的电源输出的等，归根结底，它们实现电源变换的基本原理还是一致的。控制电路输出PWM信号，该信号决定着DC/DC直流变换器输出电源的大小及质量，PWM信号就是通过控制功率开关管的导通与截止，从而利用电感、电容进行能量的储存和释放，使加载在负载上的电压为所需要的值，最后利用二极管的作用实现稳压[4]。DC/DC直流变换器硬件实现电路分为由电源输出电路和功率开关管的控制电路两部分组成。电源输出电路主要包括电源、功率开关管以及电感、电容和电阻等元件，通过它们进行电能转换和传递；控制电路则通过控制功率开关管通断来调节电压输出。输出电压可以随输入电压及负载的变化而在一定范围内维持稳定。