一种高性能DC-DC稳压变换器研究

摘要

本文主要研究了影响直流变换开关稳压器电源转换性能的因素。选择Linear（凌力尔特）的高性能降压开关稳压器LTC3850，推导电路工作原理模型，设计原理电路，确定元器件参数，分析电磁干扰因素，选择合适的电路元件，进行合理地布局以及电路布线，实现硬件基础上的稳压器性能优化研究。　　同时，通过外加低功耗微控制器与稳压控制器连接，使用LCD显示稳压器输出参数和状态，对稳压器的工作模式及工作频率进行程序控制，并且通过控制稳压器的运行控制引脚实现电源电路工作与待机，以适应不同的工作场合和降低电源功率的耗散，使稳压器的工作性能得到更大的优化。　　通过Linear提供的基于SPICE(Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis)电路描述语言模型的电路仿真软件LTspice对该电源转换电路进行仿真研究，观察其输出电压波形，并且对整个电源的转换效率进行评估，获得电源转换电路中所有电子元件的功耗。根据仿真的结果对电源转换进行设计优化，实现较高性能的直流变换开关稳压器输出。　　通过对制成的印制电路板进行测试，包括不加低功耗微控制器情况下，对硬件电路的测试，以及加上微控制器对软件方面的测试，根据测试结果分析优化电源转换电路，使所设计电源达到了预期的目的。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 背景与意义

1．2 国内外发展现状

1．3 研究内容与论文思路

第2章 总体方案

2．1 总体方案框图

2．2 稳压控制器的选择与简介

2．3 开关电源电路拓扑结构

2．4 功率场效应管选择研究

2．5 电感器的选择研究

2．6 电容器选择与研究

2．7 二极管选择研究

2．8 微控制器MCU选择研究

2．9 LCD显示

第3章 软件仿真分析研究

3．1 仿真软件

3．2 输入电压源模型仿真

3．3 MOSFET仿真研究

3．4 电容元件仿真研究

3．5 电感元件仿真研究

3．6 二极管元件仿真研究

3．7 LTC3850电源转换电路仿真

第4章 硬件制作分析研究

4．1 开关电源电路电磁兼容分析

4．2 LTC3850电源转换电路硬件制作分析

4．3 微控制器LCD驱动电路硬件制作分析

第5章 硬件测试结果分析

5．1 硬件电路元器件参数计算

5．2 硬件电路测试结果

5．3 测试结果分析

第6章 总结与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况