进阶16：DC-DC变换电路
DC-DC变换电路
目标
-
掌握DC-DC变换器的一种电路结构及其工作原理。
-
学会设计、制作和测试DC-DC变换器。
仪器仪表
| 仪器 | 元器件 | 工具 |
|---|---|---|
| 梅林雀或 ADALM2000 | - 1kΩ 电阻(1/4W)×2 | - 面包板 |
| 直流电压源 | - 100kΩ 电阻(1/4 W)×1 | - 导线 |
| 数字万用表 | - 300kΩ 电阻(1/4W)×2 | |
| - 560kΩ 电阻(1/4W)×1 | ||
| - 470pF 电容×1 | ||
| - 10μF 电容×1 | ||
| - 2mH 电感×1 | ||
| - 1N4148 二极管×1 | ||
| - 15V 稳压管×1 | ||
| - S8550 三极管×1 | ||
| - LM741 集成运放×1 |
仿真工具
Circuit JS
理论
DC-DC变换器通常是指可将一种直流电压转换为各种不同直流电压的电子设备。它有多种电路形式，图1给出了一种实用稳压DC-DC变换器的电原理图。
图1中集成运放A、电容C1和电阻R1 ~ R4组成单电源方波发生器，稳压管D2与R4、C1充放电回路相连，为C1提供了一个放电回路，以实现对振荡方波占空比的控制，所以该方波发生器具有脉宽调制(PWM)功能。
设VCC = 5V，R1 = R2，则运放A的同相端产生平均值约2.5V的方波，反相端产生以平均值约2.5V的三角波。比如取D2为15V的稳压管，则输出电压的稳定值约为12V。
Circuit JS仿真
实验
1.按照图2，在面包板上搭好电路，并对电路进行检测。
2.接入+5V电源电压。
3.测试输出电压，并记录。
4.观测运放输出端波形、电路输出端波形及纹波。
练习
设计一个DC-DC变换器，实现+5V电压转换为-5V电压。
Circuit JS仿真参考电路：