新型非隔離負電壓DC/DC開關電源的設計

　　對圖4所示的電路進行實驗研究，實驗電路的主要參數為，輸入電壓Vi=-24V,輸出電壓Vo=-15V,輸出電感L1=33μH,輸出電容C1=10μF,二極管VD1為肖特基二極管1N5819。

　　由圖12所示的輸出電壓波形可得，利用圖4所示的非隔離負電壓DC/DC開關電源可以很容易實現負電壓的穩定輸出。并且反饋回路的靜態放大倍數很大，使輸出的負電壓有很好的穩態特性。

圖12 滿載時LT1935內部功率三極管集電極電壓和輸出電壓波形示意圖

　　圖12給出了滿載情況下電源控制器LT1935內部功率三極管集電極輸出電壓的波形。可見在滿載時系統不會產生過高的峰值電流，電感電流的波動小，即輸出紋波電流得到很好的抑制，有利于非隔離負電壓DC/DC開關電源的高效率工作和帶負載能力。同時系統的開關頻率很高，反饋回路的帶寬得到了保證。

　　圖13給出了滿載情況下輸出紋波電壓的波形，顯然，輸出紋波電壓的波動小，且無脈動，輸出紋波電壓得到了很有效的抑制。

圖13 滿載時輸出電壓和輸出紋波電壓波形示意圖

　　4 結論

　　提出了一種基于峰值電流控制的新型非隔離負電壓DC/DC開關電源設計方案。在連續電流模式下，保證輸出電容能通過輸出電感得到持續充電，使輸出紋波得到了有效的抑制，從而達到提高系統帶負載能力以及效率的目的。同時結合平均電路法構建該開關電源在CCM條件下的小信號模型，設計了電壓外環的補償網絡，增強了系統的整體性能。實驗測試表明，本方案簡單、合理、可行，具有一定的工程實際意義。