一种用于机载电子设备的DC-DC开关电源的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第11-13页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外开关电源研究现状和发展趋势 | 第13-16页 |
| 1.2.1 研究现状 | 第13页 |
| 1.2.2 发展趋势 | 第13-16页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第二章 指标分析与系统设计 | 第17-36页 |
| 2.1 小体积、宽输入电压分析 | 第17-19页 |
| 2.1.1 宽输入电压DC-DC结构 | 第17-18页 |
| 2.1.2 DC-DC拓扑结构的选择 | 第18-19页 |
| 2.2 开关电源损耗分析 | 第19-26页 |
| 2.2.1 MOS管损耗 | 第19-22页 |
| 2.2.2 变压器损耗 | 第22-24页 |
| 2.2.3 整流二极管损耗 | 第24-25页 |
| 2.2.4 芯片供电损耗 | 第25-26页 |
| 2.3 50ms掉电维持功能分析 | 第26-29页 |
| 2.3.1 50ms掉电维持要求 | 第26-27页 |
| 2.3.2 掉电维持实现方案 | 第27页 |
| 2.3.3 传统电容储能及浪涌电流抑制方案 | 第27-28页 |
| 2.3.4 本文设计的断电维持方案 | 第28-29页 |
| 2.4 电磁兼容分析 | 第29-31页 |
| 2.4.1 电磁兼容定义与要求 | 第29-30页 |
| 2.4.2 开关电源中的干扰源 | 第30页 |
| 2.4.3 干扰分类和传播方式 | 第30-31页 |
| 2.4.4 电磁干扰抑制措施 | 第31页 |
| 2.5 低输出纹波分析 | 第31-35页 |
| 2.5.1 纹波电压形成机理 | 第31-33页 |
| 2.5.2 纹波噪声 | 第33页 |
| 2.5.3 窜扰及拍频干扰 | 第33页 |
| 2.5.4 纹波抑制措施 | 第33-35页 |
| 2.6 系统方案 | 第35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 单元电路设计 | 第36-71页 |
| 3.1 单端反激变换器工作原理 | 第36-40页 |
| 3.1.1 峰值电流PWM控制 | 第36-37页 |
| 3.1.2 连续模式和断续模式主要参数 | 第37-40页 |
| 3.2 单端反激变压器设计 | 第40-46页 |
| 3.2.1 磁芯材料及形状选择 | 第40页 |
| 3.2.2 磁芯尺寸选择 | 第40-41页 |
| 3.2.3 匝比和匝数计算 | 第41-42页 |
| 3.2.4 电感量计算 | 第42页 |
| 3.2.5 气隙计算 | 第42-43页 |
| 3.2.6 最大磁感应强度计算 | 第43-44页 |
| 3.2.7 变压器绕组的考虑 | 第44页 |
| 3.2.8 变压器仿真验证 | 第44-46页 |
| 3.2.9 设计结果汇总及功率元器件选择 | 第46页 |
| 3.3 同步整流设计 | 第46-49页 |
| 3.3.1 同步整流原理 | 第46-47页 |
| 3.3.2 同步整流驱动方式 | 第47页 |
| 3.3.3 辅助绕组匝数设计 | 第47-48页 |
| 3.3.4 同步整流轻载损耗分析 | 第48-49页 |
| 3.4 单端反激DC-DC外围电路设计 | 第49-54页 |
| 3.4.1 PWM控制芯片功能原理 | 第49-50页 |
| 3.4.2 输出电压控制设计 | 第50-51页 |
| 3.4.3 电流采样设计 | 第51页 |
| 3.4.4 斜坡补偿设计 | 第51-52页 |
| 3.4.5 反馈环路设计 | 第52页 |
| 3.4.6 RCD箝位电路设计 | 第52-54页 |
| 3.5 Buck统一供电电路设计 | 第54-55页 |
| 3.5.1 Buck降压电路工作原理 | 第54-55页 |
| 3.5.2 跳频模式控制 | 第55页 |
| 3.6 保护及监测电路设计 | 第55-59页 |
| 3.6.1 输入反接保护设计 | 第55-56页 |
| 3.6.2 输出过压保护设计 | 第56-57页 |
| 3.6.3 输出欠压及状态反馈电路设计 | 第57-59页 |
| 3.6.4 输入过压保护及使能控制设计 | 第59页 |
| 3.7 50ms断电维持电路设计 | 第59-64页 |
| 3.7.1 充电电路设计 | 第59-61页 |
| 3.7.2 储能电容选型设计 | 第61-62页 |
| 3.7.3 放电电路设计 | 第62-64页 |
| 3.8 电磁兼容设计 | 第64-70页 |
| 3.8.1 CE102试验分析 | 第64-66页 |
| 3.8.2 EMI滤波器等效电路分析 | 第66-67页 |
| 3.8.3 EMI滤波器参数值设计 | 第67-69页 |
| 3.8.4 滤波连接器和接地屏蔽措施 | 第69-70页 |
| 3.9 本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 可靠性设计及整体电路测试 | 第71-81页 |
| 4.1 可靠性设计 | 第71-74页 |
| 4.1.1 降额设计 | 第71页 |
| 4.1.2 热设计 | 第71-72页 |
| 4.1.3 结构设计 | 第72-73页 |
| 4.1.4 容差设计 | 第73-74页 |
| 4.2 整体电路测试 | 第74-78页 |
| 4.2.1 DC-DC指标测试 | 第74-76页 |
| 4.2.2 50ms掉电维持功能测试 | 第76-78页 |
| 4.3 电磁兼容试验测试与整改 | 第78-80页 |
| 4.4 功能指标测试 | 第80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 结论 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第87-88页 |
