升壓電路
升壓電路簡介
升壓電路是指由升壓變壓器出線端引出的回路。
晶體管直流升壓電路
大電流升壓電路設計
引 言
市面上的升壓DC/DC目前常采用將12 V電瓶電壓逆變到交流220 V,再由交流220 V產(chǎn)生直流18.5 V等多路輸出的方法,雖然其可以達到電流需求,但電源經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換后,電源效率將大幅度降低,大約只有60%左右,這樣的轉(zhuǎn)換效率對汽車電瓶供電是很難接受的。由于移動通信等技術的迅猛發(fā)展,對車載設備電源提出了更高的要求。急需一種將汽車電瓶的12 V電壓轉(zhuǎn)換為16 V,18.5 V,24 V等多路輸出的電源,要求每路輸出的電流可以達到7 A。針對這一問題,該文提出基于兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782設計大電流輸出的升壓型DC/DC模塊的方法。
1 LT3782簡介
LT3782是美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC/DC控制器,28引腳SSOP封裝芯片,開關頻率在150~500 kHz之間可編程,由于采用兩相BOOST拓撲結(jié)構。對輸出場效應管漏電流和肖特基二極管通過電流的要求都減少一半,即兩個輸出相位差180°,兩個輸出間互相抑制輸出紋波電流,輸出紋波是單相BOOST轉(zhuǎn)換電路的1/3。電源效率高,對散熱的要求小。圖1是LT3782的管腳圖,第29引腳是芯片底部的散熱腳。27引腳連接輸入電源;4引腳接地;11引腳用來設定開關頻率;20和23BGATE引腳用來驅(qū)動場效應管的柵極;8,9,1 2和13SENSE引腳用來反饋場效應管的輸出電流;16引腳是輸出電壓反饋引腳,該腳電壓為2.44 V,通過反饋電阻可以設定輸出電壓值。17引腳是低電壓關斷引腳,當該引腳的電壓大于2.45 V時,器件才開始工作,當該引腳的電壓小于0.3 V時,器件進入低電壓關斷模式。14引腳是軟啟動引腳,當加電時,輸出電壓從0 V漸變到設定的輸出電壓值,典型的啟動時間可以由下式計算:
t=2.44C/10
式中:C為連接14引腳到地的電容值,單位為μF;t為典型的啟動時間。
2 電路實現(xiàn)
2.1 開關電源總體設計
電路實現(xiàn)如圖2所示,12 V汽車電瓶電壓經(jīng)過插頭JP1和R5給LT3782供電,LT3782產(chǎn)生的兩相振蕩輸出驅(qū)動N溝道場效應管Q1和Q2,場效應管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后,由電容C7濾波輸出。
2.2 開關電源參數(shù)設定
圖2中,電阻R1用來設定LT3782的開關頻率,LT3782的開關頻率在150~500 kHz之間可編程。這里選取開關頻率為250 kHz,參照圖3取電阻值R1=75 kHz。
參照LT3782數(shù)據(jù)手冊,通過輸入/輸出電壓關系和占空比可以推算出N溝道場效應管的峰值電流約為15 A。通過設定電阻R8和R10的阻值可以設定電源的限制電流,避免電源電流過大,燒壞后面電路。LT3782的SENSE管腳的域值電壓為60 mV,因而電阻R8和R10的阻值為0.004 Ω。
輸出電壓是通過設定電阻R13,R7和R11的比例關系來設定的,LT3782的FB腳電壓為2.44 V參考電壓,這樣輸出電壓可以通過下式計算:
汽車電瓶的過放電保護是通過設定該電源的最低工作電壓實現(xiàn)的。當LT3782的RUN管腳電壓高于2.45 V時,該電源才能正常工作,通過電阻R6和R9的分壓,使汽車電瓶電壓在大于10 V時,該電源才能正常工作,避免了電瓶的過放電。
3 電路測試
為了驗證該開關電源性能,采用如圖4所示的方法進行驗證。因為該電源的輸入電流較大,輸入的直流電源采用安捷倫的6574A-J07。它的輸出電流最高可達42 A,輸出電壓在O~50 V范圍內(nèi)可調(diào),輸出負載采用建伍的PEL102-201,通過它可以直觀地看到輸出電壓和電流情況。經(jīng)過驗證,該電路完全滿足使用單位需求。
4 結(jié) 語
基于美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782,設計了一款大電流輸出的升壓型DC/DC模塊。該模塊在12 V汽車電瓶供電下,根據(jù)需要可以提供高達7 A電流的24 V,18.5 V等多種輸出,由于采用兩相DC/DC新技術,電源效率達到90%以上。比電源經(jīng)過轉(zhuǎn)換到交流220 V后,再轉(zhuǎn)換成所需電壓的方法,效率明顯提高,符合當前建設節(jié)約型社會的發(fā)展方向,實用性更強。
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DC/DC直流轉(zhuǎn)換升壓電路
電路主要由DC/DC直流轉(zhuǎn)換IC(升壓IC)U6、儲能電感L2、續(xù)流二極管D4等組成,其主要作用是通過調(diào)整升壓,輸出12V直流電壓,供顯示照明電路使用;當4腳得到主控IC送來的啟動信號GPIO C2時,啟動U6開始工作,通過內(nèi)部的電路動作,電感L2的儲能,二極管D4的續(xù)流作用,U6的5#經(jīng)電阻R22輸出12V電壓;可通過調(diào)整分壓電阻R23的阻值,控制U63#的電位來決定5#的輸出電壓 電路中R15、L2、D4、U6、R22任何一個損壞都會引起無12V電壓故障。
34063升壓電路設計
液晶背光要用到15-25V甚至更高的偏壓,開始也挺茫然的,自己還真沒搞過升壓電路,雖說想想也明白,無非找個芯片參考器件手冊外圍電路一搭基本也能搞定。但是選什么芯片呢,以前沒用過,只能到茫茫網(wǎng)絡中一路海選,從MAXIM到TI再到MAXIM的樣片都到手了還是一片茫然。發(fā)現(xiàn)需要用到的簡單的電感和MOS管手中沒有,無奈之下求助咱小陳,形勢立馬柳暗花明,呵呵,34063推上臺面,相關資料都備齊來了。于是特權同學也就著手找器件,然后今晚有空就再一次動手測試了一下。
電路不是很復雜。
只不過咱是拿的貼片在費板子上飛線來飛線去,所以稍不細心就郁悶一晚上。最郁悶的是把0805上的202當作200R來用了,結(jié)果VOUT一晚上都是5V(=VIN)。
這個電路適用于升壓,輸入VCC5(2.5-40V),輸出LCD_V1(1.25-40V),輸出電壓值是有R11和R3+R4的比例決定的,不廢話,傳點關于34063的資料,給需要的朋友。
1.5V到9V的升壓電路
開關升壓電路
低輸入電壓升壓電路
3 倍壓整流升壓電路