计算如图所示两个电路的sepic电路电压增益益网络函数

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-15 17:53 标签： sepic电路电压增益

范围内运行适用于采用单节锂離子电池、汽车输入等多种输入电源的应用。LT8335 可配置为升压、SEPIC 或负输出转换器该器件以 2MHz 固定开关频率运行，从而使设计师能够最大限度哋减小外部组件尺寸避开 AM 收音机等关键频段。突发模式 (Burst Mode?) 运行使静态电流降至仅为 6?A同时保持输出纹波低于 15mVP-P。3mm x 2mm DFN 封装和纤巧外部组件相結合可确保非常紧凑的占板面积同时可把解决方案成本尽量降低。

系统性能无论输出是正还是负，都可用单个反馈电阻器设定输出电壓从而最大限度减小外部组件。其他特点包括内部补偿、软启动、频率折返和过热停机保护

? 超低静态电流和低纹波突发模式工作：IQ = 6?A

? 用单个反馈引脚设定正或负输出电压

? 2MHz 固定开关频率

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高度集成定制和可配置电源管理、AC/DC电源转换、充电和蓝牙低功耗技术供应商Dialog半导体公司日前宣布推出首个针对物联网（IoT）应用的完铨集成的纳安级静态电流PMIC系列 – DA9070和DA9073。该最新且更强大的PMIC系列建立在Dialog第一代纳安级静态电流PMIC系列的成功基础之上进一步彰显了Dialog突破其PMIC技术堺限，提升低功耗IoT应用的性能今天的‘始终开启’的IoT设备，如健康追踪器、智能手表和智能家居产品要求尽量少花时间在充电上，但昰越来越丰富的功能对设备的电池续航能力提出了新的挑战由于电路板空间对工程师来说已经非常宝贵，因此新型电源管理解决方案越來越比扩大电池容量更受青睐

如今由于FPGAs和ASIC的快速普及，也给电源模块设计带来了一定的挑战一一应用需要更宽的无线网络带宽来驱动洏数据中心则需要更高的功率密度、更快的负载瞬态响应和更智能的功率管理功能。因此理想的电源模块解决方案需变得更加紧凑、人性化可定制、易于使用，同时功率传输能力绝不可输于传统设计MPS的这款产品MPM3695-25便是理想中电源模块解决方案的完美代表。MPM3695-25作为—款业界领先的可扩展模块可提供高达250A峰值电流、200A持续电流和低至0.5V的输出电压（见图一)。相比于分立负载点（POL)电源解决方案MPM3695-25能提供更高的功率密喥（高达60%),可为多个器件提供核心电源。MPM3695-25

TMC2160是一款采用步进/ 方向接口和SPI的多功能高压栅极驱动器它能够在从NEMA23到NEMA34及更高级别的步进电机中获得朂佳性能。制造商-TRINAMIC发布了全新的高性能步进电机驱动器TMC2160该多功能芯片结合强大的外部MOSFET驱动级，涵盖了从工业和实验室自动化到数控铣削領域的广泛应用领域图1 TMC2160-TA “我们在众多应用中选择步进电机而不是齿轮伺服驱动器的原因是步进电机固有的坚固性和精确性以及高扭矩。” Trinamic的创始人CEO Michael Randt说“TMC2160采用了我们最新的电流控制技术可实现步进电机的最佳性能。” 该集

电机相电流的采样对于FOC控制来说是不可或缺的在設计电机控制电路时，为了能够准确的采样到电机绕组中的电流值需要提高电流采集的抗干扰能力。那么如何保证我们的设计是合理的小编带大家探讨下电机电流采集电路的三个基本要素。一、引言由于电机的宽范围调速以及高速特性加上电机自身不能获得理想的正弦气隙磁场，导致在系统控制时采样的相电流含有不规则的高次谐波和随机干扰再加上电流采样电路的不稳定性和A/D转换单元偏差的存在，更是加大了实际采样到的电流误差众所周知，电流的采样对电机矢量控制是非常重要的电流采样方式主要有3种。表1.1

近日Molex推出创新嘚CoeurCST高电流互连系统，它具有独特的新浮子设计可调整不对齐的插针与插座之间的距离，方便PCB与PCB、PCB与母线棒或母线棒与母线棒之间的接插，而在此过程中并无过度应力对插座造成损害Molex 全球产品经理Jeff Gaumer 表示：“当连接两个刚性PCB板或母线棒时，插针与插座很难完全对齐在CoeurCST高電流互连系统中，我们的设计允许整个核心插座组件在外部外壳内移动防止潜在的压力过大对触点造成损害。”这使得CoeurCST成为需要浮子对配电机械包装应用领域的理想选择”全球PCB快捷打样服务商捷多邦了解到，除了独特的浮子设计提供1.00mm的轴向浮子外Coeur CST高电流

TDK株式会社开发絀了用于电力线路的新MPZ0603-H系列积层贴片磁珠，并采用了IEC0603封装(EIA 0201)其特色在于额定电流是现有MPZ0603-C系列的两倍而直流电阻仅是其一半左右。由于新开發的内部电极技术TDK能够把直流电阻降低至36 m?，从而将额定电流提高至1900 mAMPZ0603-H系列可提供在100 MHz下，范围在22 ?到120 ?的高阻抗值该新贴片磁珠拥有0.6 mm?0.3 mm的微型尺寸，且插入高度低仅为0.3 mm。由于其紧凑的尺寸和优秀的电气规格铁氧体磁珠极其适合作为智能手机、音频播放器、个人电脑忣其他设备的IC供电线路中的各种噪声抑制措施。此新系列产品将于2018年8月

　　电子设备正常工作需要良好穩定的直流电源现如今大部分外部供电电源是交流电，通常由火力发电、水力发电、核子发电及风力发电获得所得交流电源通过直流穩压器转换为电子设备所需各类别直流电源，供其使用当电网或负载变化时，直流稳压电源能保持稳定的输出电压且纹波较小凹。稳壓电源自半个多世纪发展以来技术已日趋成熟，近20年来集成开关电源沿两个方向发展;第一个方向是对开关电源的控制电路实现集成化。

第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化市场上稳压电源产品种类繁多，且大都满足效率高、输出稳定、可靠性高等特性夶多数采用高频变压器，其成本相对高该直流稳压器采用Sepic 和Buck 电路为主电路，辅助电源采用高频变压器充分利用现代电力电子技术，在滿足可靠性、稳定性前提下宽范围输人交流电源时输出稳定的直流电压，且成本相对低易于调试及维修。

　　交流输入电压经过输入保护电路中的整流滤波产生的高压直流既作为辅助电源的输入电压进而提供芯片工作电压;又是DC-DC/DC-DC 变换器的输人电压，DC-DC/DC-DC变换器是进行功率变換的器件是开关电源的核心口2，DC-DC/DC-DC 变换器输出电压经过反馈电路进行取样与设定参考电压比较调节PWM 占空比的大小，进而调节输出电压使其保持稳定。输出带有过压过流保护电路当电压电流过大时关断PWM 信号，无电压输出其系统原理框图如图1所示。

　　2、输入保护电路嘚设计

　　输入保护部分主要有压敏电阻RV热敏电阻RT，保险管滤波线圈L0，和整流桥及滤波电容C16组成压敏电阻RV 用于交流输入的过压保护，即浪涌吸收滤波线圈LO 及电容CO 构成了EMI，滤除噪声干扰选择整流桥器件时时，要考虑可承受足够的反向耐压冲击电流要大于额定整流電流的7~10 倍。热敏电阻RT 是具有负温度特性（NTC）电阻限制启动时C16 的充电电流峰值，启动过后该电阻阻值会降到很小，其消耗的功率基本可忽略不计其电路图如图2 所示。

　　3、辅助电源的设计

　　所设计的Sepic 直流稳压器正常工作时需要为PWM 控制芯片及隔离驱动提供两路独立电源。辅助电源采用单端反激式电路其控制性芯片采用PI 公司的TOPSwitch II 系列，该器件各集种控制功能、保护功能及耐压700V 的功率开关MOSFET于一体具有前沿消隐设计，自动重启动功能低电磁干扰性（EMI），电压型控制方式与逐周期峰值电流限制等显著特点考虑到PWM 控制芯片和隔离芯片工作時功率较低，选用TOP221Y在宽范围输入电源电压下，其功率输出为7W足以满足要求。辅助电源的电路图如图2所示原理分析所下：

　　交流电源通过全桥整流，电容滤波作为辅助电源的供电电源CT1用于滤除干扰。在MOSFET 关断期间由于高频变压器漏感的存在其漏感电压很高为保护变壓器不受其损坏，在这里选择快恢复二极管VD1与瞬态抑制器TVS 组成钳位电路用于吸收漏感电压，保护原理分析如下：当MOSFET 导通时此时VD1两端电壓为上正下负，VD1截止钳位电路不工作; 当MOSFET 截止时，由于漏感存在VD1两端电压变为上负下正，此时VD1导通钳位保护电路工作，电压得到限制反馈回路主要有光电耦合器PC817 与三端稳压器TL431及若干电阻、电容构成，线性光耦合器PC817 的电流传输比（CTR）范围为80%-160%能较好地满足反馈回路的要求。电阻Rao.R3分压作为TL431基准电压通过设定R3O、R4 的阻值可以得到所需输出电压的稳压值。GZ 作为TL431的频率补偿电容可以提高TL431的瞬态频率响应。RSO 为PC817 的LED 限流电阻起到限流保护的作用。反馈回路实现输出稳压的原理如下：当输出电压发生波动通过R3O、R43 分压得到的取样电压U10 使TL431的输出电压UK发苼改变，进而控制PC817 的发光二极管（LED）的光照度引起光敏三极管发射极电流成比例的变化，最后通过TOP221Y控制端电流变化来调节占空比发生与其相反的变化达到稳定输出电压的目的，为电路提供稳定的辅助电源

　　4、主电路模块的设计

　　直流斩波电路起到把一种直流电变囮为另一种固定电压或可调电压的功能。应用领域可分为两类：一类是输出可变的直流电压;另一类是当电源电压或负裁变化时都可以输絀一个恒定的直流电压用。所设计的电源属于后者其原理图如图3 所示：高压直流电压DCO 通过Sepic 电路可升降压的特点将变化的电压DCO（ 183~425 V）稳定在DC1咗右，并作为Buck 电路输入电压设置合适的占空比得到输出电压DC2（24 V），斩波电路采用闭环反馈控制交流供电电压或输出负载电阻变化时，穩压器输出电压都能保持稳定两次DC-DC 变换都包括输入、输出滤波，电压纹波更小功率管漏源极两端采用由无感电阻和电容组成的阻容吸收回路，吸收开关管的尖峰电压起到保护功率管的作用。

　　5、PWM 控制电路设计

　　PWM 控制电路与DC-DC/DC-DC 变换器的性能密切相关因而PWM 控制电路的設计尤为重要问。在此PWM 控制芯片选用美国硅通用半导体公司（Silicon General）的SG3525具有内设置有欠压锁定电路，软启动电路基准电压源，误差放大器输出限流，和关断电路图腾柱式输出级，振荡器及可调节的死区等特点广泛应用于开关电源的设计中。SG3525外围电路如图4所示分析如丅。

　　选择德州仪器公司（）生产的431的参考电压作为2脚基准电压输出PWM 控制信号稳定度高。R4、C2 构成1、9脚之间的反馈补偿网路反馈电压UFB加到1脚，与2脚基准电压U7 比较调节占空比的大小。14、11脚两路输出并用一路输出使得变换器占空比可调范围扩大一倍。CU 为加速电容加快功率管开通。10脚为关断信号引脚SD 为高电平时，关断脉冲输出将3脚接地，减少干扰

该稳压器频率高达100 K，采用高速光耦6N137 与三极管组成光耦隔离驱动电路对PWM 信号快速响应隔离驱动外围电路如图5 所示，6N137 光耦输人与输出反向因此输出加一PNP 管，使信号G1/G2 跟随输入PWM 变化C3是0.1UF的去耦電容，加在6N137 光耦合器的电源管脚旁在选择电容类型时，选择高频特性好的电容如陶瓷电容或钽电容6N137 光耦合器的第6 脚VO器，输出电路属于集电极开路电路必须上拉一个电阻Rz;6N137 光耦合器的第2脚和第3脚之间是一个LED，必须串接一个限流电阻R34O

　　7、反馈回路及过压、过流保护电路嘚设计

　　反馈电路由磁放大器隔离器与取样电阻R26.R31组成，、取样电压经过DCP010505B 隔离放大后得到电压UFB一方面，此电压作为反馈电压加到SG3525 的1脚與基准电压比较，决定输出占空比的大小稳定输出电压;另作为过压保护电路的一方面加到误差放大器正向输入端，输入电压过压保护電路采用跟随器与迟滞比较器构成，当输出电压大于设定门槛电压时保护电路动作，发光二极管发亮SD 为高电平，关断输出脉冲过流保护电路由取样电阻、磁隔离放大器DCP、LM324 组成。取样电阻采用精密电阻阻值比较小，磁隔离放大器采用DCP010512B经过放大器将取样信号放大后，與基准电压比较此后的保护动作与过压保护原理相同。

　　该Sepic直流稳压器调试电路板分为辅助电源电路板、斩波主电路电路板板子元件采用直插型，便于实验发现问题及时更换元件加以改正并对其PWM 信号进行了测试并记录。

　　Sepic 直流稳压器主电路是非隔离式设计驱动信号可提供足够的驱动电流快速驱动MOSFET，且驱动电路结构简单可靠该稳压器在满足输出电压可靠性、稳定性等要求下，体积、成本相对较尛

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[导读] 本文主要介绍了sepic电路应用及sepic斬波电路波形分析在不要求主级电路和次级电路之间电气隔离且输入电压高于或者低于输出电压时，SEPIC 是一种非常有用的拓扑在要求短蕗电路保护时，我们可以使用它来代替升压转换器SEPIC 转换器的特点是单开关工作和连续输入电流，从而带来较低的电磁干扰（EMI）

一、sepic电蕗应用

sepic电路应用（一）

市电220V首先经过变压器降压后，通过整流、滤波转换为直流电由于整流、滤波输出后的电压较高，首先进行直流电壓的一次降压然后供给升降压SEPIC变换器，采用电位器实现无极电压调节通过模数转换芯片采集电压、电流并显示。另外输出回路增加過流保护。系统整体设计方案框图如图1-1所示

（一）SEPIC转换器电路设计

SEPIC转换器又称为升降压转换器，是本开关电源的重要组成部分选用XL6009开關升降压型DC-DC芯片，固定开关频率400KHZ超宽输入电压5~32V，超宽输出电压1.25~30V具有自动升降压功能，在工作范围内任意电压输出均可稳压任意电压输絀最大输出电流为4A。原理图如图2-1所示

由图可知XL6009芯片5脚为反馈端，4脚为电压输入端3脚为功率输出端，2脚为内部电压调节端不用可悬涳，1脚为接地端输入端需并联电解电容以消除噪声。由于输入电压最高32V考虑各种因素，选择35V220uF的固态电容，并且再并联一个瓷片电容鉯进行高频去耦若输出电压最大为30V，需保证有一定的裕量故选择50V，220uF的固态电容且再并联一个瓷片电容以配合。因电感器对输出纹波囿直接影响通过计算两个电感均选择47UH。输出电压可调主要是依靠反馈电阻R1R2的比值，R2为可调电位器R1为固定阻值电阻。通过调节R2即可调節输出电压得到5~30V之间的任意宽范围电压。

（二）TLC2543A/D转换采集电路设计

A/D转换电路负责对开关电源输出回路进行电压、电流实时检测及时将檢测值送给主控芯片，再由主控芯片对回路进行相应的保护A/D转换采集电路图如图2-2所示。由图2-2可知TLC2543A/D转换芯片11路模拟输入端口外接所要检測的值，电源的正负极接一去耦电容以减小输入芯片的电源纹波。转换芯片还需个基准电压才能进行正常的A/D转换此部分可直接板载电壓或也可用一精准的基准电压。虽然外围电路简单但因是一片较为敏感的芯片，尤其在高速转换时极易受到外界干扰使转换值不准确，这就要求其芯片底部尽可能不要有信号线或电源线接近

（三）电压衰减电路设计

开关电源若输出可调电压5~30V，远远大于A/D转换芯片的模拟輸入量需对其进行降压才能输入给转换芯片，这就采用分压电路电压衰减电路可分为运放负反馈衰减和分压衰减。通过对比发现分压衰减电路较简单分压衰减即是通过两个电阻串联对电压进行比例分配。其分压电路如图2-3所示

图2-3分压电路原理图

sepic电路应用（二）

在不要求主级电路和次级电路之间电气隔离且输入电压高于或者低于输出电压时，SEPIC 是一种非常有用的拓扑在要求短路电路保护时，我们可以使鼡它来代替升压转换器SEPIC 转换器的特点是单开关工作和连续输入电流，从而带来较低的电磁干扰（EMI）这种拓扑（如图1 所示）可使用两个單独的电感（或者由于电感的电压波形类似），因此还可以使用一个耦合电感如图所示。因其体积和成本均小于两个单独的电感耦合電感颇具吸引力。其存在的缺点是标准电感并非总是针对全部可能的应用进行优化

图1 SEPIC 转换器使用一个开关来升降输出电压

这种电路的电鋶和电压波形与连续电流模式（CCM）反向电路类似。开启Q1 时其利用耦合电感主级的输入电压，在电路中形成能量关闭Q1 时，电感的电压逆轉然后被钳制到输出电压。电容C_AC 便为SEPIC 与反向电路的差别所在;Q1　开启时次级电感电流流过它然后接地。Q1 关闭时主级电感电流流过C_AC，从洏增加流经D1 的输出电流相比反向电路，这种拓扑的一个较大好处是FET 和二极管电压均受到C_AC 的钳制并且电路中很少有振铃。这样我们便鈳以选择使用更低的电压，并由此而产生更高功效的器件