智能型多通道DC?DC變換器設(shè)計

摘 要： 采用多種智能型電壓轉(zhuǎn)換芯片，根據(jù)每個芯片的不同特征參數(shù)，搭建不同性能需求的電壓轉(zhuǎn)換電路；該設(shè)計由光電耦合器、三極管、PMOS管搭建切換電路，實(shí)現(xiàn)適配器供電與電池組供電的自動、快速切換；利用FPGA輸出的高低電平控制由三極管和PMOS管搭建的開關(guān)電路，實(shí)現(xiàn)對部分供電通道的智能通斷控制。該變換器已應(yīng)用于微波探測儀的供電系統(tǒng)中，經(jīng)測試表明該變換器具有效率高、紋波電壓低、良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 智能控制； FPGA； DC/DC轉(zhuǎn)換器； 電源切換

中圖分類號： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）22?0152?04

微波探測儀因其可以應(yīng)用于反恐防暴、災(zāi)后救援等領(lǐng)域而受到人們的廣泛重視，作為一種電子設(shè)備，電源在其中的地位不言而喻。因其需要多種電壓值供電，所以DC/DC變換器就成為必不可少的部分[1?2]。為給探測儀供電，設(shè)計了該變換器。主要指標(biāo)為：輸入電壓范圍22～29.4 V，額定輸出電壓電流分別是15 V、1.5 A，12 V、1.2 A，5 V、0.85 A，-5 V、0.09 A，電壓穩(wěn)定度為±5%，負(fù)載調(diào)整率小于1%，紋波系數(shù)為±2%，紋波電壓抑制比大于0.80，效率大于70%。

1 概 述

本文首先通過一個切換電路實(shí)現(xiàn)適配器供電與電池組供電的自動切換，而后直接給各通道電壓轉(zhuǎn)換芯片供電，轉(zhuǎn)換芯片將電源電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)載需要的電壓值[3]。由于12 V和5 V通道不需要持續(xù)供電，所以增加了智能控制，由FPGA實(shí)現(xiàn)。各通道中用到的電壓轉(zhuǎn)換芯片有：LM5117[4]是一款同步降壓控制器，頻率可在50～750 kHz范圍內(nèi)設(shè)定。5.5～65 V的寬電壓輸入范圍，輸出電流可達(dá)12 A以上，輕負(fù)載條件下效率較高。LM25088[5]是一款高壓異步buck型控制器。……