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详细说明：简易DC-DC系统设计方法pdf,本文以非隔离低压 Boost型DC-DC转换器为例，从最基本的设计指标出发，浅要阐述了元器件选型的依据，功率级传输函数的获得，电流模控制中电流环路的分析与设计方法，及闭环系统的稳定性分析。leehying126.com
5)功率开关管导通损耗,设其导通电阻为rs,流过其的电流均方值为i2bsm,则其产生的损耗为
6)功率管廾关损耗,包括三部分:导通时间内的电压电流交迭损耗、关断时间内的电压电流交迭
损耗和对功率NMOS漏极电容的充放电损耗,对应式(10)中从左到右三项[1
式(10)中Vmk、Ion、Ⅴ、L分别为导通过程中功率管漏源最大电压、最大电流,关
断过程中的最大电压、最大电流,这里对这两个过程中的电压电流变化作了线性化近似;ton、
tot为功率答的导通和关断时间,若用分立器件可从SPEC中查到:Ca为从功率管漏极对地看到的
总电容
7)功率管驱动损耗,包括两部分:功率管栅驱动损耗和驱动电路内部损耗,这里忽略了驱动电路
内部损耗,只给出栅驱动损耗为[1
式()中Cg为功率管栅极对地看到的电容,Vm为栅驱动高电平,通常Vr=Vm(注:式(10)
(11)不同参考文献表述不尽相同,请慎用,请指正)。将与功率管相关的损耗归类为
(12)
以上仍然忽略了整流管反向恢复损耗,驱动电路内部损耗,电感磁损耗,控制电硌功耔等,结
合式(5)(2)可得总的损耗为
(13)
7
通常最大效率在典型负载下设计,取典型负载L1200mA(6-()式中的均方电流计算式参考
2],.附录中有其 MATLAB计算代码。借助 MATLAB计算得到分配给Pos的功耗为-6mW,负号表示
按照以上选取的元件、参数不能达到90%的效率。又由计算结果知电感ESR和整流管前向压降产生
的损耗最人,前向压降能改进的裕度很小,为了达到90%的效率必须选用低ESR的电感,若去r1=
300mΩ,此吋留给 Pd-mos的功耗为18.3mW,考虑到忽略的损耗,设最终PMos为10mW。
由式(9)-(1)知与功率开关相关的损耗,主要取决于其导通电阻、开启和关闭时间、漏极和栅极
电容,可借助 MATLAB计算找到各个参量的折中, MATLAB计算代码见附录。这里给出一组满足
以上要求的典型值见表2。
表2、典型功率开关管参数
Item
Ips/ms
too/ns
CapF
Cp/pF
Value
150
10
60
200
以上结合损耗分析,获得了在给定指标下,对功率开关管的参数要求,分析过程同样适用于片
上功率管的参数定义。
参考文献
[1 Volkan Kursun, Siva G. Narendra, Vivek K. De, Eby g. Friedman,"Low-Voltage-Swing Monolithic
dc-dc Conversion", IEEE Transactions On Circuits And Systems-II: Express Briefs. Vo1. 51. NO 5
May 2004
[2 Marian K. Kazimierczuk, Dariuaz Czarkowski Wright, " Applicaton of the Principle of Energy
Conservation to Modeling the PWM Converters", in Proc. 2nd IEEE Conf. Control Applicatons
3
leehying126.com
Sep.13-16,1993,pp.291-296
4
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