河南机电高等专科学校毕业设计/论文
T= Ton+ Toff=1/f （4～28）
Ipk=2I0[T/Toff] （4～29） C0=[I0* Ton]/ △Vop-p （4～30） L=[( Vin-Vces) Ton]/ Ipk （4～31） Ct=(2.5～4)*105 * Ton（43～32）
式中Vces为开关功率管的饱和压降，一般取0.1V；Vf为续流二极管Vd的正向压降，对于肖特基二极管取0.5V；对于快速恢复二极管取1.2V；Vin为输入电压，当Vin为非稳定电压时，应取其最小值；△Vop-p为输出纹波电压的峰峰值。要特别注意对续流二极管的选用，其耐压值应大于2Vin，正向电流应大于1.2I0，反向恢复时间应小于开关功率管开启时的一半。此时还要求续流二极管Vd正向电压降小，反向电流小，存储时间短，以及具有软恢复特性等。
4.2.3 此设计要求中升压的相关计算
由Vin=3V V0=12 V I0=100mA △Vop-p=40mV f=20KHZ 时 电路元件参数计算如下：
取样电阻R1和R2 的确定：由式（4～26）V0=1.25*（1+R2/R1）知12=1.25*（1+ R2/R1），则可得R2/R1=7，为降低功耗，一般取R2+ R1支路的电流IR=（0.002～0.004）I0，现取IR=0.4mA，可得R2+ R1= V0/IR=12/0.4=30KΩ，则可得R1=3.75 KΩ（实际上取3.8 KΩ）R2=36.2 KΩ（实际上取37 KΩ）。
限流电阻Rs的确定：由式（4～27）Ton/Toff=[ V0+ Vf –Vin]/[ Vin-Vces]可算出Ton/Toff=（12+0.5-3）/（3-1）=4.75，则T= Ton+ Toff=1/f=1/20KHZ=50us，Ton=41.5us，Toff=8.75us.再由式（4～29）Ipk=2I0[T/Toff]计算出Ipk=2*100mA[50/8.75]=1143mA。如根据Ipk确定Rs，则Rs=330mV/ Ipk=0.33/1.143=0.289 Ω；如根据MC34063中开关功率最大允许电流1.5A来确定Rs，则Rs=0.22Ω。
滤波电容C0的确定：由式（4～30）C0=[I0* Ton]/ △Vop-p可得C0=[=0.1 *41.5 us]/40mA=103.7uF，实选C0=120 uF。
电感L的确定，由式（4～31）L=[( Vin-Vces) Ton]/ Ipk，可取Ipk==1.5A可计算出L=[（3-1）*41.5 us]/1.5A=55.3 uH，实选55 uH。
电容Ct的确定，由式（4～32）Ct=(2.5～4)*I 05* Ton 可得Ct=(2.5～4)* 105*41.5 us=12.45PF. 计算的元件参数标在图（a）中，选用肖特基二极管IN5818。
31
1234河南机电高等专科学校毕业设计/论文 4.3反转电路图设计及相关计算 4.3.1 反转电路原理图及原理解释 MC340633VRsc0.28987651234Ct1008pFL45uHU0C0420uFR21175R1C1625100uF下图是采用MC34063构成的正电源转换为负电源的极性反转电路。其特点是芯片接地端（4脚）和定时电容Ct的接地端均未接到地电位上，而是悬浮在输出端电位上。由图可见，电感L上端的负电压可通过二极管VD送至输出端，从而获得负极性输出电压，从输出端可得到从-1.25V至- Vin之间的任意负电压。应注意的是该集成稳压器所承受的最大电压，即不是输入电压Vin，也不是输出电压V0，此值应小于MC36043的耐压值（40V）。 124.3.2 反转式电路的相关计算公式 34
图（a）中过流保护是依靠接在6、7脚之间的外接电阻Rs上的电压降来实现的，限流动作电压为330mV，则限流电阻Rs=330mV/ Ipk，式中Ipk为限流值。外围电路的其余元件参数按式（4～26）～（4～32）进行计算。
即V0=1.25*（1+R2/R1） （4～26）
Ton/Toff= Vout+Vf/Vin-Vsat （4～27） T= Ton+ Toff=1/f （42～28）
32
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
Ipk= 2Iout(max)*(Ton/Toff+1)（4～29）C0=[I0* Ton]/ △Vop-p（4～30） L=[( Vin-Vces) Ton]/ Ipk （4～31） Ct=(2.5～4)*105 * Ton（4～32） 式中Vces为开关功率管的饱和压降，一般取0.1V；Vf为续流二极管Vd的正向压降，对于肖特基二极管取0.5V；对于快速恢复二极管取1.2V；Vin为输入电压，当Vin为非稳定电压时，应取其最小值；△Vop-p为输出纹波电压的峰峰值。要特别注意对续流二极管的选用，其耐压值应大于2Vin，正向电流应大于1.2I0，反向恢复时间应小于开关功率管开启时的一半。此时还要求续流二极管Vd正向电压降小，反向电流小，存储时间短，以及具有软恢复特性等。
4.3.3此设计要求中反转电路的计算
由Vin=3V V0=-12 V I0=100mA △Vop-p=40mV f=20KHZ 时 电路元件参数计算如下：
取样电阻R1和R2 的确定：由式（4～26）V0=1.25*（1+R2/R1）知12=1.25*（1+ R2/R1），则可得R2/R1=7，为降低功耗，一般取R2+ R1支路的电流IR=（0.002～0.004）I0，现取IR=0.4 mA，可得R2+ R1= V0/IR=12/0.4=30KΩ，则可得R1=3.75 KΩ（实际上取3.8 KΩ）R2=36.2 KΩ（实际上取37 KΩ）。
限流电阻Rs的确定：由式（4～27）Ton/Toff= Vout+Vf/Vin-Vsat可算出Ton/Toff=（12+0.5）/（3-1）=6.25，则T= Ton+ Toff=1/f=1/20KHZ=50us，Ton=43.11us，Toff=6.89us.再由式（4～29）Ipk=2I0[T/Toff]计算出Ipk=2*100mA[50/6.89]=1451mA。如根据Ipk确定Rs，则Rs=330mV/ Ipk=0.33/1.143=0.289Ω；如根据MC34063中开关功率最大允许电流1.5A来确定Rs，则Rs=0.22Ω。
滤波电容C0的确定：由式（4～30）C0=[I0* Ton]/ △Vop-p可得C0=[=0.1 *43.11 us]/40mA=107.8uF，实选C0=110uF。
电感L的确定，由式（4～31）L=[( Vin-Vces) Ton]/ Ipk，可取Ipk==1.5A可计算出L=[（3-1）*43.11us]/1.5A=57.5uH，实选58uH。
电容Ct的确定，由式（4～32）Ct=(2.5～4)*105 * Ton 可得Ct=(2.5～4)* 105*43.11us=1293PF. 计算的元件参数标在图（a）中，选用肖特基二极管IN5819。
由Vin=3V V0=3.6V I0=500mA △Vop-p=40mV f=20KHZ 时 电路元件参数计算如下：
取样电阻R1和R2 的确定：由式（4～26）V0=1.25*（1+R2/R1）知3.6=1.25*（1+ R2/R1），则可得R2/R1=7，为降低功耗，一般取R2+ R1支路的电流IR=（0.002～0.004）I0，现取IR=2 mA，可得R2+ R1= V0/IR=3.6/2=1.8KΩ，则可得R1=625Ω， R2=1175Ω。
33
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
限流电阻Rs的确定：由式（4～27）Ton/Toff= Vout+Vf/Vin-Vsat可算出Ton/Toff=（3.6+0.5）/（3-1）=2.05，则T= Ton+ Toff=1/f=1/20KHZ=50us，Ton=33.6us，Toff=16.4us.再由式（4～29）Ipk=2I0[T/Toff]计算出Ipk=2*100mA[50/16.4 ]=610mA。如根据Ipk确定Rs，则Rs=330mV/ Ipk=0.33/1.143=0.541Ω；如根据MC34063中开关功率最大允许电流1.5A来确定Rs，则Rs=0.22Ω。
滤波电容C0的确定：由式（4～30）C0=[I0* Ton]/ △Vop-p可得C0=[=0.5 *33.6 us]/40mA=420us。
电感L的确定，由式（4～31）L=[( Vin-Vces) Ton]/ Ipk，可取Ipk==1.5A可计算出L=[（3-1）*33.6 us]/1.5A=44.8uH，实选45uH。
电容Ct的确定，由式（4～32）Ct=(2.5～4)* 105 * Ton 可得Ct=(2.5～4)* 105*33.6 us=1008PF. 计算的元件参数标在图（a）中，选用肖特基二极管IN5819。
34
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
结束语
开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。由于便携产品率先采用1V工作电压，因而对电源效率和功率密度的挑战显得更为严峻。除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。目前，对开关电源产品的基本要求是高可靠、高稳定和实现模块化（可热更换）。
DC-DC变换器是通信设备中最常用的功能电路之一，其质量和效率直接影响通信设备的正常运行。本设计采用功能完善的MC34063控制芯片，设计了DC-DC变换电路，完成从40V~3V的电压变换，为载波机提供了较为理想的直流电源。具有电路简单，调试方便的优点。
本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，设计实现了输出为±12V/0.1A和3.6V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。 ?
采用该DC/DC变换器作为主变换电路的直流开关电源具有以下特点：
1. 变换电路结构简单，具有明确的工作模式，易于实现模拟或数字控制。
2. 具有升降压和反转功能，正负极性输出，源效应好，能适应大范围的输入电 压变化。
3. 仅有一个储能电感，具有可靠性好、效率高、体积小及重量轻等特点。 4. 适用于飞轮储能、电动机制动再生能量回馈、风力发电等直流母线电压变化范围大且需进行直流变换处理的中小功率应用场合。■
35