新型非隔离负电压DC/DC开关电源设计与优化

"负电压DC/DC开关电源的设计" 本文探讨了一种基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源设计。这种设计方案旨在解决传统负电压电源存在的问题，如体积大、电路复杂和效率低。在连续电流模式（CCM）下，通过精心设计的电路布局，确保输出电容可以通过输出电感持续充电，有效抑制输出纹波，从而提高电源的带负载能力和效率。 关键在于利用平均电路法构建了在CCM条件下的小信号模型，这对于理解和优化开关电源的动态响应至关重要。通过这种方式，设计了一个电压外环补偿网络，以增强系统的稳定性和整体性能。实验结果验证了该方案的可行性和实用性，证明其在工程应用中具有较高的价值。 负电压DC/DC开关电源在电子设备中扮演着重要角色，特别是在需要负电源的集成电路和传感器中，如集成运算放大器、电压比较器和霍尔传感器。传统的负电压电源可能采用隔离开关电源技术，依赖变压器实现负电压输出，但这种方法可能导致体积增大和电路复杂度增加。因此，非隔离方案成为了更为理想的选择，尤其是随着专用DC/DC控制芯片的发展，使得设计更为简洁、紧凑的非隔离负电压电源成为可能。 文中对比了两种常见的非隔离负电压开关电源电路拓扑，其中图2结构在提供较小输出纹波和更强负载能力方面表现更优，但其控制电路相对复杂。为了解决这一问题，本文提出了一种新的设计，它结合了峰值电流控制策略，能够在保持简单电路结构的同时，实现优秀的负载调整能力和纹波抑制效果。 设计中，采用了如图4所示的电路结构，利用电源控制器LT1935控制功率三极管的导通和关断，使直流电源向输出电感和电容充电。在电源控制器关闭时，输出电感通过肖特基二极管维持电流流向，确保电容持续充电。这种工作模式有助于减少纹波并提高电源效率。 总结来说，本文提出的非隔离负电压DC/DC开关电源设计方案解决了传统方法的局限性，通过优化控制策略和电路设计，实现了负载能力强、输出纹波小的电源，对于现代电子设备的负电源需求提供了更为高效和可靠的解决方案。