pspice电路静态工作点分析:icspec干货 电源变换类型分析
pspice电路静态工作点分析:icspec干货 电源变换类型分析+/-5V的产生可以有多种方案,在此处采用两颗MC34063并产生不同的输出电压,主要是为了让大家对比体会79L05和1117-5之间的差别,也就是常规的线性稳压器和LDO之间的差异。 1.2V@500mA@数字,必须用开关稳压的方式来产生,在此我们选择了一款性价比很高的由Microchip公司提供的开关稳压器件MCP1603,能够满足系统的要求+5V@100mA@模拟,先通过MC34063将输入范围在4.5V-5V之间的直流电压调整到+6.5V(有开关噪声),再通过最低压降为1.2V的LDO 1117-5产生+5V的、干净的直流电压-5V@100mA@模拟,先通过MC34063将输入范围在4.5V-5V之间的直流电压调整到-7.5V(有开关噪声),再通过最低压降为2.5V的线性稳压器79L05产生-5V的,干净的直流电压
方案说明:
3.3V@100mA@数字,可以直接从USB的输入电压通过一个LDO(典型压降为1.2V)得到,一般USB端口通过USB线到达电路板会有一定的压降,压降值取决于USB线的粗细、长短、材料(决定了阻抗)以及负载电路板所需要的电流,在本设计中我们假设USB线最大的压降为0.5V,也就是在电源板的输入端能够保证4.5V-5V之间的直流供电。考虑到系统成本,在此设计中我们采用了最常用的、价格便宜而外围电路非常简单的1117-3.3V LDO稳压器来产生3.3V@100mA的电压,此路的最大功耗为0.33W,效率为3.3/4.5(73%) ~ 3.3/5(66%)。如果需要电流更大,可以考虑采用转换效率超过75%以上的开关稳压器件产生3.3V,当然这会导致系统的成本略微增加
1.2V@500mA@数字,必须用开关稳压的方式来产生,在此我们选择了一款性价比很高的由Microchip公司提供的开关稳压器件MCP1603,能够满足系统的要求
+5V@100mA@模拟,先通过MC34063将输入范围在4.5V-5V之间的直流电压调整到+6.5V(有开关噪声),再通过最低压降为1.2V的LDO 1117-5产生+5V的、干净的直流电压
-5V@100mA@模拟,先通过MC34063将输入范围在4.5V-5V之间的直流电压调整到-7.5V(有开关噪声),再通过最低压降为2.5V的线性稳压器79L05产生-5V的,干净的直流电压
+/-5V的产生可以有多种方案,在此处采用两颗MC34063并产生不同的输出电压,主要是为了让大家对比体会79L05和1117-5之间的差别,也就是常规的线性稳压器和LDO之间的差异。
DC-AC直流变交流
DC-AC转换器是指将交流电转换成直流电的一种电源设备,简单说是开关电源,直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置称为逆变器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足需求。
逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220V 50Hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。采用PWM原理,MOS管工作产生变化波形后通过变压器变换电压,再整流输出。交流电转换成直流电被称为整流,直流电转换成交流电被称为逆变。
广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是20W 、 40W、 80W、 120W到150W 功率规格。
逆变电源常用的方法为:通过SPWM方式调制出正弦波波形,然后通过一个H桥切换输出电压极性,要求H桥的切换和SPWM电路同步。在技术上较为复杂,但是效率高,市场上不少逆变器都采用这种方式。
SPWM:正弦脉宽调制正弦PWM的信号波为正弦波, 就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形(与我们课件上画的一致) , 这个由n个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦波的半周波形等效,称为SPWM波形。
单极性脉宽调制波的形成
SPWM是以正弦波作为基准波(调制波) 用一列等幅的三角波(载波)与基准正弦波相比较产生PWM波的控制方式。当基准正弦波高于三角波时 使相应的开关器件导通;当基准正弦波低于三角波时 使相应的开关器件截止。由此 逆变器的输出电压波形为脉冲列 其特点是:半个周期中各脉冲等距等幅不等宽 总是中间宽 两边窄 各脉冲面积与该区间正弦波下的面积成比例。这种脉冲波经过低通滤波后可得到与调制波同频率的正弦波 正弦波幅值和频率由调制波的幅值和频率决定。
逆变电路的工作还可以细化为:先把振荡电路将直流电转换为交流电;其次,线圈升压将不规则交流电变为方波交流电;最后,整流使得交流电经由方波变为正弦波交流电。
工作原理如下图:
逆变器的分类: