開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教程第2章開(kāi)關(guān)型DC/DC變換原理主講：周黨培zhoudangpei@126.com內(nèi)容提要電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)象電感的伏安特性2個(gè)重要公式電感的電壓變換作用降壓式DC/DC變換升壓式DC/DC變換開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓控制原理脈寬調(diào)制（PWM）控制器TL494簡(jiǎn)介五邑大學(xué).周黨培第2頁(yè)2014.9電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象五邑大學(xué).周黨培2014.9第3頁(yè)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，G指針動(dòng)了一下。。。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，G指針?lè)捶较騽?dòng)了一下電感的伏安特性電感線圈五邑大學(xué).周黨培2014.9第4頁(yè)電生磁磁生電電感的伏安特性：電壓與電流變化率成線性關(guān)系電感電壓在電路中的變化降壓式（Buck）DC/DC變換器五邑大學(xué).周黨培2014.9第5頁(yè)OND<1降壓OFF例題：推導(dǎo)Uo與Uin的關(guān)系式。五邑大學(xué).周黨培2014.9第6頁(yè)D<1升壓作業(yè)2試推導(dǎo)下圖中的輸出電壓Uo與輸入電壓Uin的關(guān)系式。五邑大學(xué).周黨培2014.9第7頁(yè)開(kāi)關(guān)DC/DC變換的工作波形五邑大學(xué).周黨培2014.9第8頁(yè)OFFONUin-Uo-UoIoOnOff+-關(guān)注點(diǎn)：不同于以往的主要包括直流和正弦波開(kāi)關(guān)DC/DC變換的穩(wěn)壓控制輸出電壓不穩(wěn)的原因輸入電壓不穩(wěn)負(fù)載變化干擾信號(hào)元件參數(shù)漂移五邑大學(xué).周黨培2014.9第9頁(yè)D<1升壓解決思路：自動(dòng)調(diào)節(jié)D（例如當(dāng)Uo變高，則調(diào)高D）開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓控制開(kāi)關(guān)信號(hào)的產(chǎn)生與控制（3個(gè)環(huán)節(jié)）五邑大學(xué).周黨培2014.9第10頁(yè)檢測(cè)輸出電壓是否有波動(dòng)根據(jù)輸出電壓波動(dòng)的方向調(diào)節(jié)占空比反方向調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定實(shí)施方案五邑大學(xué).周黨培2014.9第11頁(yè)采樣電壓與輸出電壓成正比Gnd誤差放大器提高對(duì)輸出電壓波動(dòng)響應(yīng)靈敏度Uo升高，Ue減小比較器輸出方波Ue減小，占空比減小，Uo下降PWM信號(hào)的產(chǎn)生五邑大學(xué).周黨培2014.9第12頁(yè)穩(wěn)壓控制的過(guò)程（占空比變化）五邑大學(xué).周黨培2014.9第13頁(yè)DDUoUo復(fù)習(xí)：電壓比較器（PWM比較器）五邑大學(xué).周黨培2014.9第14頁(yè)復(fù)習(xí)：誤差放大器五邑大學(xué).周黨培2014.9第15頁(yè)1、流入輸入端電流極小，相當(dāng)于斷開(kāi)，“虛斷”分析方法：由于輸入電阻很大2、兩輸入端電壓降極小，相當(dāng)于短路，“虛短”其中KCLKVL舉例說(shuō)明五邑大學(xué).周黨培2014.9第16頁(yè)Gnd若：已知：則：設(shè)：設(shè)：則：R1？R2？由得則：穩(wěn)壓控制回路有哪些參數(shù)，及其與輸入輸出電壓的關(guān)系R1、R2遠(yuǎn)大于R_load虛短峰值3V1.5V00.512V在穩(wěn)壓控制回路的控制下，輸出電壓只與參考電壓和采樣電阻有關(guān)（輸入電壓可變）求R1R2PWM控制器的基本元素誤差放大器（2個(gè)）基準(zhǔn)電壓源（5V）PWM比較器鋸齒波振蕩器（CT、RT）。開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路PWM控制器TL494簡(jiǎn)介五邑大學(xué).周黨培2014.9第17頁(yè)TL494的內(nèi)部結(jié)構(gòu)五邑大學(xué).周黨培2014.9第18頁(yè)5VUrefUsam誤差放大器參考電壓PWM比較器鋸齒波振蕩器輸出驅(qū)動(dòng)電路16腳（DIP16、SOP16封裝）TL494工作原理（穩(wěn)壓控制）五邑大學(xué).周黨培2014.9第19頁(yè)12TL494工作原理（欠壓保護(hù)）五邑大學(xué).周黨培2014.9第20頁(yè)開(kāi)關(guān)電源害怕輸入電壓過(guò)低（相同功率時(shí)輸入電流更大，造成電感飽和、開(kāi)關(guān)過(guò)熱）當(dāng)電壓下降到某值時(shí)要關(guān)斷當(dāng)電壓回升到某值時(shí)要開(kāi)啟上升至大于時(shí)，反轉(zhuǎn)為0，下降至?xí)r，

反轉(zhuǎn)為高電平Vcc輸入電壓在Uref附近波動(dòng)會(huì)造成開(kāi)關(guān)不斷地通斷，電源無(wú)法正常工作遲比滯較小大單值比較器？抖動(dòng)疊加原理有2個(gè)值（高、低電平），因此：TL494工作原理（輸出控制）五邑大學(xué).周黨培2014.9第21頁(yè)D觸發(fā)器把輸入波形分為2種相反的波形輸出當(dāng)13腳為低電平時(shí)，為“單端”輸出五邑大學(xué).周黨培2014.9第22頁(yè)0100000D觸發(fā)器不起作用，Q1、Q2輸出相同的波形，可并聯(lián)輸出當(dāng)13腳為高電平時(shí)，輸出配置為“雙端”（推挽）五邑大學(xué).周黨培2014.9第23頁(yè)1101110Q1、Q2輪流導(dǎo)通，輸出2個(gè)互為“推挽”的PWM信號(hào)基于TL494的降壓變換器例子五邑大學(xué).周黨培2014.9第24頁(yè)主switchLUinUoCDIoONOFF無(wú)死區(qū)時(shí)間控制“單端”輸出兩管并聯(lián)輸出PWM5V主回路（開(kāi)/關(guān)）、輸出配置、反饋回路（穩(wěn)壓控制、保護(hù)電路）？穩(wěn)壓控制輸出過(guò)流保護(hù)本章小結(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象電生磁、磁生電電感的伏安特性降壓變換器（Buck）電路結(jié)構(gòu)、工作原理（輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式、推導(dǎo)）主要工作波形（開(kāi)關(guān)控制信號(hào)、電感電壓、電感電流）升壓變換器（Boost）電路結(jié)構(gòu)、原理、工作波形等（同上）穩(wěn)壓控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)、工作原理關(guān)鍵技術(shù)名詞磁通量、電感、感生電動(dòng)勢(shì)、脈寬調(diào)制（PWM）、開(kāi)關(guān)頻率、占空比、電壓比較器、誤差放大器、鋸齒波、參考電壓、死區(qū)、滯回比較器、觸發(fā)器、單端\雙端輸出重要知識(shí)點(diǎn)開(kāi)關(guān)DC/DC變換器的工