智能型多通道DC?DC變換器設計

摘 要： 采用多種智能型電壓轉換芯片，根據每個芯片的不同特征參數，搭建不同性能需求的電壓轉換電路；該設計由光電耦合器、三極管、PMOS管搭建切換電路，實現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管搭建的開關電路，實現對部分供電通道的智能通斷控制。該變換器已應用于微波探測儀的供電系統中，經測試表明該變換器具有效率高、紋波電壓低、良好的穩態和動態響應的優點。

關鍵詞： 智能控制； FPGA； DC/DC轉換器； 電源切換

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

微波探測儀因其可以應用于反恐防暴、災后救援等領域而受到人們的廣泛重視，作為一種電子設備，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，設計了該變換器。主要指標為：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，電壓穩定度為±5%，負載調整率小于1%，紋波系數為±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現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換芯片供電，轉換芯片將電源電壓轉換成負載需要的電壓值[3]。由于12 V和5 V通道不需要持續供電，所以增加了智能控制，由FPGA實現。各通道中用到的電壓轉換芯片有：LM5117[4]是一款同步降壓控制器，頻率可在50～750 kHz范圍內設定。5.5～65 V的寬電壓輸入范圍，輸出電流可達12 A以上，輕負載條件下效率較高。LM25088[5]是一款高壓異步buck型控制器。……