升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的建模分析與研究
本文選題:DC-DC + 升壓轉(zhuǎn)換器; 參考:《東北石油大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:升壓轉(zhuǎn)換電路在當(dāng)今的電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛,尤其是對(duì)于電池供電的設(shè)備。這種轉(zhuǎn)換器允許使用較低電壓的電池供電,然后通過升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電路需要的較高的電壓。為了保證升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換電路的長期可靠工作,理解電路原理非常重要。這包括了解電路中的非理想因素、瞬態(tài)響應(yīng)以及DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作方式等等。深入理解這些內(nèi)容對(duì)發(fā)現(xiàn)升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器可能存在的不穩(wěn)定因素有關(guān)鍵的作用。為了優(yōu)化DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的性能,以及為實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ),發(fā)展出了多種數(shù)學(xué)模型。本文首先介紹了DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器建模的發(fā)展現(xiàn)狀,重點(diǎn)介紹了目前應(yīng)用較多的狀態(tài)空間平均法以及電路平均法。對(duì)各種建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡單的對(duì)比,并對(duì)DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的建模方法發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。然后介紹了升壓型DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的兩種工作模式:連續(xù)導(dǎo)通模式CCM以及非連續(xù)導(dǎo)通模式DCM進(jìn)行了簡單的介紹。對(duì)每種模式下,理想以及非理想情況下的輸出紋波電壓、效率公式進(jìn)行推導(dǎo),最終綜合對(duì)比分析得出CCM模式與DCM模式的優(yōu)缺點(diǎn)。接下來,介紹了狀態(tài)空間平均PWM模型,然后分別推導(dǎo)出CCM模式與DCM模式下的PWM開關(guān)表達(dá)式,最終得到各自的升壓型轉(zhuǎn)換器小信號(hào)電路模型。在前面的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了理想情況與非理想情況下,CCM模式與DCM模式各自的轉(zhuǎn)換方程。最后,綜合對(duì)比分析了在CCM模式和DCM模式下,升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換方程的開環(huán)增益、諧振頻率、因數(shù)Q以及零點(diǎn)表達(dá)式,最終得出了對(duì)于升壓型DC-DC來說,DCM模式更具有優(yōu)勢(shì)的結(jié)論,為升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。
[Abstract]:Boost-up circuits are widely used in today's electronic devices, especially for battery-powered devices.The converter allows the use of a lower voltage battery power supply and then converts to the higher voltage required by the circuit via a boost DC-DC converter.In order to ensure the long-term reliable operation of boost-up DC-DC converter circuit, it is very important to understand the circuit principle.This includes understanding the non-ideal factors in the circuit, transient response and how the DC-DC converter works.An in-depth understanding of these elements is critical to discovering possible instability factors in booster DC-DC converters.In order to optimize the performance of DC-DC booster converter and provide a theoretical basis for the design of practical hardware circuit, various mathematical models are developed.In this paper, the current status of modeling of DC-DC switch converters is introduced, with emphasis on the state space averaging method and circuit averaging method, which are widely used at present.The advantages and disadvantages of various modeling methods are compared and the development trend of modeling methods for DC-DC switch converters is prospected.Then it introduces two working modes of boost DC-DC switch converter: continuous on-mode CCM and discontinuous on-on-mode DCM.The output ripple voltage and efficiency formulas in each mode, ideal and non-ideal, are deduced. Finally, the advantages and disadvantages of CCM mode and DCM mode are obtained by comprehensive comparison and analysis.Then, the state-space average PWM model is introduced, and then the PWM switching expressions in CCM mode and DCM mode are derived respectively, and their respective small-signal circuit models of boost converter are obtained.On the basis of the above, the transformation equations of DCM mode and ideal case are derived.Finally, the open loop gain, resonant frequency, factor Q and zero point expressions of the conversion equation of boost DC-DC converter in CCM mode and DCM mode are analyzed.Finally, it is concluded that DC-DC mode has more advantages for boost DC-DC, which provides theoretical guidance for the circuit design of boost DC-DC converter.
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM46
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 楊建明;李琰;;單電感多路輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器的建模與設(shè)計(jì)[J];微電子學(xué);2013年04期
2 Eric Lenoir;陶瓷電容在DC-DC轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用[J];國外電子元器件;2003年12期
3 常昌遠(yuǎn);譚春玲;姚建楠;鄒一照;魏同立;;全負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計(jì)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期
4 劉克承;王衛(wèi)國;黃欹昌;;一種新穎的DC-DC轉(zhuǎn)換器初級(jí)電流檢測(cè)方法[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2008年02期
5 董振華;;一種應(yīng)用于DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片中的比較器電路設(shè)計(jì)[J];中國科技信息;2010年04期
6 劉洋;;高密度隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器減小尺寸與成本[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2010年08期
7 徐繼紅;便攜產(chǎn)品用新型電源DC-DC轉(zhuǎn)換器[J];電子產(chǎn)品世界;1999年04期
8 李國厚,馮啟高;電荷泵DC-DC轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用[J];河南職技師院學(xué)報(bào);2000年02期
9 Andrew Cowell;;性能接近線性穩(wěn)壓器的下一代移動(dòng)DC-DC轉(zhuǎn)換器[J];電子產(chǎn)品世界;2007年05期
10 劉偉杰;傅興華;;一種DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片的過溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)[J];中國科技信息;2009年02期
相關(guān)會(huì)議論文 前2條
1 耿永濤;杜月英;劉永鋒;;一種用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的雙頻振蕩電路的設(shè)計(jì)[A];四川省電子學(xué)會(huì)半導(dǎo)體與集成技術(shù)專委會(huì)2006年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年
2 牛永肖;張雪萍;張少如;;廣義預(yù)測(cè)控制在魯棒DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];2006中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條
1 湖北 朱少華;多輸出隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的柵極驅(qū)動(dòng)變壓器[N];電子報(bào);2013年
2 陜西 趙德軍 編譯;用于簡化DC-DC轉(zhuǎn)換器的柵極驅(qū)動(dòng)變壓器[N];電子報(bào);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 管要賓;基于PFM/PWM的高效同步升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2014年
2 管勁舟;并聯(lián)均流降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2014年
3 宮連春;升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的建模分析與研究[D];東北石油大學(xué);2016年
4 秦志強(qiáng);高效率升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年
5 羅鵬;采用峰值電流模PWM控制的BOOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2010年
6 張莎莎;高壓高效率峰值電流模同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年
7 劉宏偉;一款應(yīng)用于便攜式設(shè)備中的高頻率降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年
8 MUHAMMAD YAQOOB(加可伯);優(yōu)化的DC-DC轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)響應(yīng)使用不同算法[D];華北電力大學(xué);2014年
9 賈亞飛;外部可調(diào)限流型恒流恒壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的研究[D];長安大學(xué);2014年
10 曾華麗;高壓峰值電流模非同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年
,本文編號(hào):1749021
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1749021.html