### DC-DC 输出电压可调方法详解 #### 概述 DC/DC转换器作为电子设备中的关键组件，在各种应用场景中发挥着重要作用。在很多情况下，我们不仅需要它能够稳定输出某一固定电压值，还需要其输出电压能够在一定范围内进行调节。这种需求主要来自于一些需要动态调整电源电压的应用场景，例如在数字电路中，由CPU芯片控制的电路往往就需要这种灵活性。本文将详细介绍如何通过CPU控制D/A转换器来实现DC/DC转换器输出电压的可调功能，并深入探讨其中的电路原理及计算方法。 #### CPU 控制 D/A 转换器实现 DC-DC 输出电压可调 在实际应用中，DC/DC转换器通常具备一个反馈（FB）引脚，该引脚的电压决定了转换器的输出电压水平。通过在FB引脚接入一个由D/A转换器输出的电压信号，我们可以实现对DC/DC转换器输出电压的动态调节。 ##### 电路结构 - **D/A转换器**：用于将CPU输出的数字信号转换为模拟电压信号。 - **FB类型的DC/DC转换器**：选择具有FB引脚的DC/DC转换器，这样可以通过外部电阻来调整输出电压。 - **电阻**：RFB1、RFB2和RDAC用于构成分压网络，连接D/A转换器输出与DC/DC转换器的FB引脚。 #### 计算方法 为了更好地理解这一过程，我们需要掌握几个关键参数之间的关系： - VFB：DC/DC转换器的反馈电压，一般为1V或0.9V。 - RDAC：连接D/A转换器输出端的电阻。 - RFB1、RFB2：构成分压网络的两个电阻。 - VDAC：D/A转换器的输出电压。 根据分压公式，可以得出输出电压VOUT的变化量与VDAC变化量之间的关系： \[ \Delta VOUT = \frac{RFB2}{RFB1 + RFB2} \cdot \Delta VDAC \] 其中，初始状态下的RFB2可以任意设定，但需要满足以下条件： \[ VOUT_{max} = VFB \cdot \left( \frac{RFB1 + RFB2}{RFB2} \right) \] 这里需要注意的是，当D/A转换器的输出电压VDAC等于FB引脚的参考电压VFB时，输出电压VOUT达到最大值VOUTmax；而VDAC减小时，VOUT也随之减小。 #### 电路工作原理 电路的基本工作原理是利用D/A转换器输出的模拟电压信号来改变流入DC/DC转换器FB引脚的电流大小，进而控制DC/DC转换器的输出电压。 - 当D/A转换器的输出电压VDAC高于FB引脚的参考电压VFB时，电路中的电流方向是从D/A转换器流向DC/DC转换器的FB引脚。 - 反之，当VDAC低于VFB时，电流方向则相反。 由此可以看出，输出电压VOUT与D/A转换器的输出电压VDAC之间存在反比例关系。即VDAC增大时，VOUT减小；VDAC减小时，VOUT增大。 #### 基本电路示例 下面通过两个具体的例子来进一步阐述上述原理。 **例1** - 输出电压范围：0.5V～3.0V - 分解能：8位，1LSB=10mV - D/A转换器Full Scale：255 - D/A转换器输出电压：0V～2.5V - 当D/A转换器设定为255时，输出电压为0.5V；当设定为0时，输出电压为3.0V - 使用的元件：XC9220A095MR-G（DC/DC转换器）、XP162A12A6PR-G（8位D/A转换器） **例2** - 输出电压范围：3V～8V - 分解能：10位，1LSB=5mV - D/A转换器Full Scale：1024 - D/A转换器输出电压：0V～2V - 当D/A转换器设定为1023时，输出电压为3V；当设定为0时，输出电压为8V - 使用的元件：XC9103/4/5系列芯片（DC/DC转换器）、MICROCHIP TC1320（10位D/A转换器） 以上就是通过CPU控制D/A转换器实现DC/DC转换器输出电压可调的具体方法及其背后的电路原理。通过这种方式，我们不仅可以实现对输出电压的精确控制，还能够根据实际应用的需求灵活调整电压范围，极大地提高了电路设计的灵活性和实用性。

光伏逆变器设计资料：包含DC-DC Boost升压与DCAC全桥逆变电路原理图、PCB、源代码及BOM.pdf

基于SG3525和DC/DC变换器的大电流低电压开关电源设计涉及到开关电源的原理、设计方法以及关键组件的应用。为了设计一款输出直流电流在45~90A范围内可调、输出电压可以在5~15V自动调整以适应负载变化并保持恒定输出电流的大电流低电压直流开关电源，本文概述了以下几个关键技术知识点。 本设计采用的SG3525是一个广泛应用于开关电源的PWM控制器。SG3525是一个双列直插式封装的集成电路，它能提供精确的PWM波形，并且内部集成了振荡器、误差放大器、基准电压源、欠压锁定和软启动等功能，非常适合于需要精确控制的大电流开关电源设计。 设计中所提及的全桥变换器，是一种DC/DC变换器的拓扑结构，其特点是利用四个开关管组成一个桥式结构，通过切换这些开关管的导通和关闭状态，能够将直流电转换为高频方波交流电。全桥变换器相比其他类型的变换器，能够更有效地处理大电流的情况。 输出电流的调节采用电流传感器采样输出直流电流作为反馈信号，反馈到控制电路，实现PWM调制。这种控制方式可以有效地稳定输出电流，防止电源在大负载变动时发生过流或欠流的情况。 在电源总体设计中，采用了恒流源工作方式，保证了即使在负载变化的情况下，输出的电流也能保持在设定的范围内。这种设计方法特别适用于需要恒定电流输出的场合，例如电镀、电解等工艺。 本设计中还提到了软启动电路，这是为了防止电源在接入电网时由于电容器上的初始电压为零而产生过大的瞬间冲击电流。软启动电路能够逐渐增加输出电压，让电流缓慢地达到预设的工作状态，从而避免对电源内部元件造成损害，提高电源的可靠性。 针对大电流低电压电源对高频干扰信号敏感的特点，本设计在交流电整流前采用EMI滤波器，能够有效减小交流电源输入的电磁干扰，并且防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。EMI滤波器在开关电源设计中是十分关键的元件，它能抑制高频噪声，提升电源的电磁兼容性能。 高频变压器的设计采用了AP法，通过精确计算磁芯有效截面积和线圈有效窗口面积的乘积(AP)，选择了合适的磁芯材料和尺寸。高频变压器的设计优化对于整个变换器的性能至关重要，它不仅需要满足功率传输的要求，还要保证高效率和低漏感。 文中提到的电流密度选择为400A/cm²，这表明设计者在变压器绕组设计时考虑到了电流的密度，以确保变压器能在大电流条件下稳定工作，不会由于过热导致性能下降或损坏。 本文所介绍的开关电源设计需要对电源控制、主电路拓扑结构、EMI滤波器的应用、高频变压器设计以及电流控制和反馈机制等方面有深入的理解和精准的实施。这些关键技术和方法的应用，确保了开关电源能够输出大电流且稳定性好，满足工业应用对电源的严格要求。

本文设计的稳压电源采用性能稳定常用的PWM 芯片SG3525 来进行反馈调整稳压，并通过51 单片机来设定输出电压，功放电路采用MOS 管搭建的双端推挽方式，提高了电源效率。系统测试和运行结果表明，该稳压电源使控制更加智能化，能够长期高效，稳定的工作。 开关稳压电源是一种广泛应用在各种领域，特别是农业自动化中的高效能源转换装置。本文重点讨论了基于SG3524（实为SG3525，可能是笔误）的开关稳压电源设计，该设计旨在提高电源效率和稳定性，以适应农业电气设备的需求。 SG3525是一款高性能的脉宽调制（PWM）控制器，常用于电源管理，它能通过反馈机制调整输出电压，确保电源的稳定。与传统的PWM芯片相比，SG3525拥有更强的驱动能力，提供图腾柱式输出，简化了驱动变压器的设计，降低了外围电路的复杂性。 电源的核心部分是功放电路，这里采用了MOS管构建的双端推挽结构。这种设计可以提升电源效率，因为两个MOS管交替导通，减少了导通压降造成的能量损失。相比于单端正激式电路和全桥整流式电路，双管推挽电路在保持高效的同时，还降低了输出电压的纹波，提升了输出电压的稳定性。 控制策略方面，文章提到了两种方法：数字芯片方案和嵌入式方案。数字芯片方案虽然可以实现基本功能，但在A/D转换和显示上存在困难。相比之下，嵌入式方案，即使用51单片机进行控制，提供了更灵活的编程空间，易于实现A/D和D/A的控制及采样，以及按键扫描显示。因此，51单片机被选作控制核心。 过流保护是电源设计中的重要环节。文中提出了硬件和软件两种实现方式。硬件方案通过比较器和可控硅控制，虽然逻辑性强，但参数设置要求严格，不易实现。相比之下，软件方案利用单片机监控负载电压，控制SG3525的shutdown端口，实现保护功能，既简单又为未来的智能化保护提供了可能。 为了提高电源效率，设计者关注了功放电路和变压器的选择。功放电路采用低导通压降和快速开关特性的MOS管，减少损耗。而在变压器设计上，选择合适的材料和优化绕制工艺，也能有效地减少能量损失。 基于SG3525的开关稳压电源设计结合了高效的PWM控制、优化的功放电路和智能的保护机制，实现了电源的小型化、高效率和稳定性，对于农业领域的电源需求有着显著的经济和实用价值。这种设计思路不仅可以应用于农业，还可以扩展到其他需要稳定电源的工业和民用领域。

双向DC-DC变换器（Buck-Boost转换器）仿真研究：电压源与蓄电池接口，双闭环控制实现恒流恒压充电与稳定放电,基于MATLAB Simulink的双向DC DC变换器（Buck-Boost转换器）的蓄电池充电与放电仿真研究,双向DC DC变器 buck-boost变器仿真 输入侧为直流电压源，输出侧接蓄电池 模型采用电压外环电流内环的双闭环控制方式 正向运行时电压源给电池恒流恒压充电，反向运行时电池放电维持直流侧电压稳定 matlab simulink ,核心关键词：双向DC-DC变换器; Buck-Boost变换器; 仿真; 直流电压源; 蓄电池; 电压外环电流内环双闭环控制; 恒流恒压充电; 反向运行; MATLAB Simulink。,双向DC-DC变换器仿真：Buck-Boost控制蓄电池充放电

电子通信领域正迅速扩展到日常生活的各个方面。检测、传输和接收数据都需要使用大量器件，例如光纤传感器、RF MEMS、PIN二极管、APD、激光二极管、高压DAC等等。在许多情况下，这些器件需要几百伏的电压才能运行，因此需要使用DC-DC转换器，以满足严格的效率、空间和成本要求。

内容概要：本文主要探讨了双有源桥（DAB）变换器在单移相升降压控制下的Matlab仿真研究。DAB变换器作为一种常见的DC-DC变换电路，在电力电子领域有着广泛应用。文中详细描述了正向升压和反向降压两种情况下的仿真过程。对于正向升压，低压侧初始电压为100V，负载高压侧最终达到400V，通过调整移相角φ实现了电压的平稳过渡；而反向降压则是将高压侧200V降至低压侧100V，同样依靠单移相控制完成。此外，还提到了三篇重要参考文献，分别从不同角度阐述了DAB变换器的工作原理及其优化方法。 适合人群：从事电力电子领域的研究人员和技术人员，尤其是对DC-DC变换器感兴趣的学者和工程师。 使用场景及目标：适用于需要深入了解DAB变换器单移相控制机制以及进行相关仿真的场合。目标是帮助读者掌握如何利用Matlab工具模拟并优化DAB变换器的性能。 其他说明：文中提到的三篇参考文献提供了更多理论支持和技术细节，有助于进一步探索DAB变换器的设计与改进。

电力电子仿真技术：DC-DC变换器与多种控制策略，移相全桥及三相PWM整流器的Simulink模拟应用,基于电力电子Matlab/Simulink仿真的多种变换器及复杂控制策略研究,电力电子Matlab仿真电力电子Simulink仿真 高频电电 力电子仿真Simulink （1）DC-DC仿真，buck，boost，Cuk，交错并联，PFC，APFC，LLC谐振双向，CLLC谐振双向，正激，反激，半桥和全桥等。 对应的控制方法主要有电压型单闭环控制，电压电流双闭环控制，平均电流控制，峰值电流控制，滞环控制，bangbang控制等。 （2）大功率的移相全桥，LLC谐振变器，无线电能传输，车载充电机，DAB，双有源桥。 控制方式有变频控制PFM，双闭环，移相控制，双移相控制，多移相控制。 （3）单相、三相PWM整流器、逆变器，双向变器。 锁相环，混合微电网，MPPT最大功率点跟踪，光伏并网系统仿真等。 三电平、五电平及多电平变器，多载波调制，单极性，双极性，单极倍频调制，SPWM, SVPWM等调制方式。 dq解耦，坐标系变等等。 控制方式常规双闭环PI控制，直接功率控制，模糊PI，重复

内容概要：本文详细介绍了储能蓄电池与Buck-Boost双向DC-DC变换器的放电电流电压双闭环控制以及充电单电流环模型的Simulink仿真方法。文中首先解释了电路拓扑结构，接着深入探讨了放电模式下电压电流双闭环控制的具体实现，包括PI参数的选择及其对系统性能的影响。对于充电模式，则采用较为简单的单电流环控制策略，并给出了具体的MATLAB代码示例。此外，文章还讨论了模式切换逻辑的设计，确保系统能够在不同工况间平稳转换。最终展示了仿真的效果，证明所提方案的有效性和优越性。 适合人群：从事电力电子、储能系统设计的研究人员和技术工程师。 使用场景及目标：适用于需要深入了解储能系统中双向DC-DC变换器控制策略的人群，帮助他们掌握从理论到实践的完整流程，为相关领域的项目开发提供参考。 其他说明：文中提到的参数设置和代码片段均基于作者的实际经验，能够有效指导初学者进行类似项目的开发。同时强调了在实际应用中需要注意的问题，如防止IGBT过载等安全措施。

内容概要：本文档详尽介绍了基于STM32F334C8T6芯片的Buck-Boost双向DC-DC电源设计与实现全过程。涵盖了主电路原理图、辅助电源电路、信号调理与滤波电路、控制器电路等硬件设计，以及三套程序源码（Buck模式、Boost模式、Buck-Boost模式）、PSIM仿真模型、硬件设计报告、代码计算书、软件设计报告和数字环路设计资料。系统实现了自动切换工作模式、稳压输出，并具备多种保护功能如软启动、短路保护、过流保护等。 适用人群：电子工程技术人员、电力电子工程师、嵌入式系统开发者、高校相关专业师生。 使用场景及目标：适用于需要深入理解Buck-Boost双向DC-DC电源设计原理和技术细节的人群，旨在帮助读者掌握从理论到实际操作的完整流程，提高设计能力和解决实际问题的能力。 其他说明：文档不仅提供了详细的硬件和软件设计指导，还包含了丰富的计算书和仿真模型，便于读者进行实验验证和进一步研究。