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基于MC的开关电源设计
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正文
一、设计任务与要求
2．掌握开关电源的设计、组装与调试方法。
3．研究开关电源的实现方法，并按照设计指标要求进展电路的设计与仿真。
具体要求如下：
分析、掌握该课题总体方案，广泛阅读相关技术资料，并提出见解。
掌握开关电源的工作原理。
主要技术指标
直流输入电压：15~30V；
输出电压：8V；
输出电流：；
效率：≥80%。
二．BUCK型电路
在实际应用中我们对电压有很重要的应用，而且很多时候我们对电压的值有十分严格的要求，所以 有时在电路中也要求我们使用一些方法来到达升压或者降压的目的，以完成自己设计的要求，故对升压与降压电源电路的认识有着重要的意义。
开关电源实质就是一个振荡电路，这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，在其它的电路应用也很普遍，如液晶显示器的背光电路、日光灯等。
开关稳压电源分为三种，即BUCK型电路〔降压〕、 BOOST型电路(升压)、Buck-Boost型电路(降压-升压混合)。现在我对根本电路BUCK做简要说明，以方便大家对基于MC34063开关稳压电源设计的理解。

图1〔a〕所示为由单刀双掷开关S、电感元件L和电容C组成的Buck变换器电路图。图1(b)所示为由以占空比D工作的晶体管Tr、二极管D1、电感L、电容C组成的Buck变换器电路图。电路完成把直流电压Vs转换成直流电压Vo的功能。
图１　Buck变换器电路
当开关S在位置a时，有图2 (a)所示的电流流过电感线圈L，电流线性增加，在负载R上流过电流I
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o，两端输出电压Vo，极性上正下负。当is>Io时，电容在充电状态。这时二极管D1承受反向电压；经过时间D1Ts后〔，ton为S在a位时间，Ts是周期〕，当开关S在b位时，如图2〔b〕所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持其电流iL不变。负载R两端电压仍是上正下负。在iL<Io时，电容处在放电状态，有利于维持Io、Vo不变。这时二极管D1，承受正向偏压为电流iL构成通路，故称D1为续流二极管。由于变换器输出电压Vo小于电源电压Vs，故称它为降压变换器。工作中输入电流is，在开关闭合时，is>0，开关翻开时，is=0，故is是脉动的，但输出电流Io，在L、D1、C作用下却是连续的，平稳的。
图２　Buck变换器电路工作过程
三、开关电源的分类：
〔1〕 按开关管的连接方式，开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间，属于降压式稳压电路；而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的，属于升压式稳压电路。
〔2〕 按鼓励方式，开关电源可分为自激式和他激式。在自激式开关电源中，由开关管和高频变压器构成正反应环路，来完成自激振荡，类似于间歇振荡器；而他激式开关电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截止，使开关电路工作并有直流电压输出。
〔3〕 按调制方式，开关电源可分为脉宽调制〔PWM〕方式和脉频调制〔PFM〕方式。PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式，而PFM是当输出电压变化时，通过取样比拟，将误差值放大后去控制开关脉冲周期〔即频率〕，使输出电压稳定。
〔4〕 按输出直流值的大小，开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源，也可分为高压开关电源和低压开关电源。
〔5〕 按输出波形，