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集成电路设计和电力电子技术的飞速发展为电子设备的广泛应用奠定了坚实的基础,因此对电源驱动部分提出了更加严格的要求。主要体现在:在宽电压输入范围内能够输出稳定的电压,在全负载范围内工作效率高,体积小,损耗低,以及高效率地进行能量传递等。 目前存在的具有升-降压功能的驱动电路并不能很好地满足电子产品的需求。例如在一些电子产品中,有时会出现过渡电压驱动的状况,电源电压在产品工作电压附近变动,因此需要既能升压又能降压的特种变换器。在工业应用中,使用的电子产品工作电压通常多种多样,因此产品的种类繁多,不便维护和管理,因此大多数厂家要求产品具有宽电压的工作特性,如:输入电压为10-60V时输出电压可能是12-48V等,这样能使产品种类大大减少,实现单一化,便于维护和管理。这种场合需要一种不仅能升压而且能降压的特种变换器。针对上述问题,本学位论文提出了一种利用单控制器的Boost-Buck整合型变换器的设计方案。 首先,在分析Boost变换器和Buck变换器的基础上,推导出共同的控制量,并研究设计两者公用的控制电路;设计稳定工作的低功耗、简易型Buck变换器用功率驱动器,从而简化整合型变换器的电路。 其次,在整个宽电压输入范围内,分析整合型变换器内部中间电压及输出电压的范围和稳定性,推导相关参数关系,并进行数据仿真和实验验证。这种整合型变换器能够用同一占空比进行控制,实现检测、反馈和控制,在宽电压范围内输出稳定电压,为芯片设计提供理论依据。 最后,利用Boost-Buck整合型变换器,设计出输入电压为10-40V宽电压范围工作的工业用音频警报器。即使宽电压输入的情况下,输出电压也可在1-50V范围内连续改变,这是这种变换器的典型应用场合。 本论文所设计的Boost-Buck整合型变换器使用单一控制器控制电路,来实现升-降压功能,电路简单、成本低、效率高,减少了工作频率的相互干扰。在应用于音频警报器时表现出良好的性能,平均效率为89%,达到了85%以上,高于市面常用警报器。