便携式DC-DC转换器设计-查重12.23%-AI1.54%-16751字.pdf

摘要

由于便携式电力电子器件随着科技的发展越来越受到人们的欢迎。在便携式

电子器件发展迅速的同时，电源管理高效、轻量管理技术也受到人们的青睐。由

于DC-DC变换器是电能变换中的重要器件，它的质量性能直接影响了续航时间和

稳定性，结合便携式电力电子器件应用于车棚顶部的实际情况，需要一款高效的、

体积小的DC-DC变换器，在设计中主要优化了结构选型、控制策略及关键器件的

选型，满足了DC-DC变换器在较大范围输入电压情况下仍能保持较高转换效率的

要求，大大提高了DC-DC变换器的效率。

首先分析了Buck、Buck-Boost、反激和单管正激等常用拓扑的优劣，结合

便携式产品轻小型化、高效率的设计需求，采用同步整流双管正激的兼有升、降

压且转换效率高的拓扑作为主拓扑。其次采用峰值限流PCMC配合电压模式控制

VMC的拓扑结构来提高响应速度和静态精度，并设计了仿真策略验证控制策略的

可行性。最后考虑轻载高效率的要求，采用PFM模式降低空载功率损耗。

在硬件方面，经过集成式电源芯片SG3525和磁元件的应用使用，最终的转

换效率＞90%(额定负荷)、功率66W。经过测试，此变换器可以在24V、25V、26V、

27V、30V、40V电源输入，最终有一个12V的稳定输出电压，能够满足便携式电

源模块要求。

DC-DC

关键词：变换器；便携式设备；同步整流；双管正激拓扑；效率优化

I

ABSTRACT

Duetotheincreasingpopularityofportablepowerelectronicdeviceswiththe

developmentoftechnology,powermanagementtechniquesthatareefficientand

lightweighthavealsogainedfavor.AsDC-DCconvertersarecrucialcomponentsin

powerconversion,theirqualityandperformancedirectlyaffectthebatterylifeand

stability.Consideringtheapplicationofportablepowerelectronicdevicesontheroof

ofacarport,ahighlyefficientandcompactDC-DCconverterisrequired.Inthe

design,thestructureselection,controlstrategy,andkeycomponentselectionwere

mainlyoptimizedtomeettherequirementofmaintaininghighconversionefficiency

underawiderangeofinputvoltages,significantlyimprovingtheefficiencyofthe

DC-DCconverter.

Firstly,theadvantagesanddisadvantagesofcommontopologiessuchasBuck,

Buck-Boost,Flyback,andSingle-endedForwardwereanalyzed.Consideringthe

designrequirementsoflightweight,smallsize,andhighefficiencyforportable

products,asynchronousrectificationdual-endedforwardtopologythatcanbothst