基于Buck-Boost拓扑的数字DC-DC变换器设计.pdf

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1、基于Buck—Boost拓扑的数字1)12一DC变换器设计杜英’，郝茂森(1．山西农业大学信息科学与工程学院太谷，030051；2．总装备部工程兵军代局驻西安和兰州地区军代室)摘要：针对常规DC—DC变换器输出电压调整困难、反馈实现复杂、智能化程度低的问题，提出了一种新型的能够根据用户要求快速改变输出电压的DCDC变换器，并且能够根据电源输入的电压变化情况实时调整控制参数，实现稳定的电压输出，且输出电压不受输入电压变化的影响。通过对不同负载和电源输入变化的实验验证，该DC—DC变换器具有输出电压稳定精确、纹波率小、反馈快速准确的特点，对于某些对输入电压稳定性要求高的场合有实际应用意义

2、。关键词：DC—DC变换；开关电源；Buck—Boost；DSP中图分类号：TN86文献标识码：ADigitalDC—DCConverterBasedonBuck—BoostTopologyDuYing~，HaoMaosen2(1．CollegeofInformationScienceandEngineering，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030051，China；2．TheMilitaryRepresentativeOfficeofEngineerMilitaryRepresentativeBureauinXi’anandLanzhou)A

3、bstract：AgainstthefactthatthevoltagevaluesofDC-DCconverterisdifficulttoadjustduetocomplexfeedbackandlowdegreeofin—telligence，thispaperproposesanewtypeofDC—DCconverterthatcanbeadjustedeasily．Thisconvertercanadjustthecontrolparame—tersalongwiththeinputvoltage，keepingtheoutputvoltagestable．Experim

4、entsofdifferentloadsandinputvoltageshowthatthisDC-DCconverterhastheadvantageofstableoutputvoltage，lowvoltagefluctuation，quickandaccuratefeedback．Ithaspracticalmeaningintermsofrequiringstableoutputvoltage．Keywords：DCDCconversion；switchingpowersupply；Buck—Boost；DSP引言1基于Buck—Boost拓扑的开关电源随着半导体技术和大功

5、率集成电路制造技术的发展，1．1开关电源拓扑比较DC—IX；变换技术有效克服了开关频率低、效率低、体积大目前常用的开关电源拓扑有Buck、Boost、Buck—的缺点，从而得到广泛的应用]。然而常规的IX；一IX；变Boost三种]。换器使用模拟控制器，控制电路复杂，一旦确定输出电压，设开关导通时电感两端电压V。，开关断开时电感两参数更改十分困难，使得IX；一DC变换器需要针对不同供端电压为V。输入电压为V输出电压为V，开关导通电电压的设备设计不同的参数，通用性差；同时，模拟控制时间为T开关截止时间为T。当电感处于平衡状态，电路受外界环境干扰大，控制信号精度较差，使输出电压的即开关电

6、源稳定输出时，可以得到品质受到影响]。本文对开关电源拓扑进行比较后，提出V⋯t一Vt。“(1)一种基于DSP控制的Buck—Boost拓扑的DC—DC变换器。控制器可以通过改变开关频率和占空比快速得到用户t+t。一V。ff+V。⋯Dff需要的电压。通过实时测量电压输出值实现系统的输出反由上式可得开关的占空比D为馈，使得控制器能够根据输入电压的变化实时调整开关的D一(3)相关控制参数，从而稳定输出电压。通过对不同供电要求的负载进行实验，证明该IX；一DC变换器具有调整简便、输在Buck拓扑中出电压稳定、纹波率小、适用范围广的优点。。一一㈩*基金项目：山西农业大学科技创新基金(20132

7、1)。在Boost拓扑中22Microcontrollers＆EmbeddedSystems2014年第6期www．mesnet．com．cn雎圈2A／D采集及控制电路在硬件控制程出电压。序中，PWM输出信3．1功率和效率测试号主要由GP定时通过改变负载阻抗的大小测试系统的承载能力，并计器进行控制。使用算输出的最大功率及电源效率。测试数据如表1所列。GP定时器产生表1不同负载的测试数据PWM输出需要采用接人输入输出负载／n效率／连续递增或连续增／电压／V电