基于HIP6004E的降壓型DC/DC變換器的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-03-19 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/179401.htm

從式（3）—（4）可看出，增大電感，將減小紋波電流和紋波電壓；反之，則增大紋波電流和紋波電壓。為了獲得相同的紋波電壓，增大電感，可以減少輸出電容的數(shù)量。但是，增大電感后將降低對(duì)負(fù)載瞬態(tài)電流的響應(yīng)，所以，輸出電感和輸出電容的選擇是相輔相成的，需在兩者之間取一個(gè)折衷值，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)輸出電壓紋波要求和動(dòng)態(tài)性能要求來(lái)確定電感和電容值。

3.3.3 MOSFET

HIP6004E變換器需要兩個(gè)N溝道的MOSFET。MOSFET的選擇由R_DS（on），門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓，輸出電流，散熱條件等因素確定。在大電流應(yīng)用中，MOSFET的耗散功率，封裝形式和散熱器是主要考慮的目標(biāo)。根據(jù)耗散功率，熱阻等可計(jì)算出MOSFET的工作溫升，要確保在最高環(huán)境溫度工作時(shí)，MOSFET不超過(guò)最大允許的結(jié)溫。

兩個(gè)MOSFET的耗散功率分別由式（5）和式（6）確定。

P_上=I_o²×R_DS(on)×D＋×I_o×V_in×t_sw×f_s（5）

P_下=I_o²×R_DS(on)×(1－D) （6）

式中：D=V_out/V_in（工作周期）；

t_sw為導(dǎo)通時(shí)間；

f_s為開(kāi)關(guān)頻率。

一般選擇耐壓為30V的MOSFET，電流根據(jù)負(fù)載要求而定，推薦使用IR或Intersil生產(chǎn)的MOSFET。

3.3.4 二極管

二極管的作用是鉗位，即在下端MOSFET已關(guān)斷，上端MOSFET還未導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)電壓。必須選用快速的肖特基二極管以防止MOSFET本身的體二極管的導(dǎo)通，如果直接利用MOSFET本身的體二極管來(lái)鉗位負(fù)電壓，則變換器效率將降低1～2個(gè)百分點(diǎn)。推薦使用3A，40V的肖特基二極管如Motorola的MBR340。

3.4 電壓反饋補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)

電壓反饋補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)變換器設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，其參數(shù)的設(shè)置直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間。電壓反饋補(bǔ)償電路如圖4所示。