[核能谱信号处理电路中电源电路的设计] 信号处理及显示电路
时间：2020-03-06 07:17:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要:本文设计了一种DC-DC转换电路,该电路采用LT1763CS8-5、MAX764ESA、LT1964ES5-5作为电源转换芯片,在7V～20V直流输入条件下,实现了指定+5V和-5V电压的稳定输出,每路输出电流不小于500mA,并且电路整体转换效率达到66%,纹波峰峰值均小于32mV。
关键词:核能谱测量 DC/DC转换 纹波 转换效率
中图分类号:TL825 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0136-01
传统的电压转换技术在核能谱信号的处理中存在着纹波较大、效率过低以及不够稳定等缺点,这些不足都将影响核能谱信号的处理效果。本文设计了一种稳定性能好、输出纹波峰峰值小于32mV、使用可靠、转换效率高的电源转换电路。
1 传统的电源转换电路
传统的电压转换电路通常用MC34063芯片作为控制部分,外加少量元器件,从而实现定压输出、升压降压、电压反转等功能。此种方案虽然成本较低,应用广泛,但仍然存在效率低、输出波纹大等缺点,不能用于精度较高的核能谱信号处理电路中。
2 本文设计的电源转换电路
2.1 基本结构
本文设计的电源转换电路包含两路输出:+5V和－5V。输入电压范围是+7V～+20V直流。其中+5V输出是由LT1763CS8-5LDO芯片产生;－5V输出是由MAX764ESA芯片将+5V电压反转产生－6V输出,再由LT1964ES5-5芯片输出稳定的-5V电源。
2.2 具体电路组成
2.2.1 +5V电压转换电路(如图1)
LT1763CS8-5芯片是微功耗、低噪声、低压差稳压器,能够提供500mA的输出电流和一个300mV的压差电压,重要特点是具有低输出噪声。在增设一个外部0.01μF旁路电容器的情况下,输出噪声将降至20μVRMS(在一个10Hz～100kHz的带宽之内)。
2.2.2 -5V电压转换电路(如图2、3)
由于直接由+5V转-5V的DC/DC电压转换电路效果并不理想,输出的-5V电压有明显的波纹,并且存在着较大的误差。
若通过MAX764ESA芯片先将+5V转成-6V,再通过LT1964ES5-5芯片由-6V转-5V,则输出的-5V电压较稳定,且更加精准。
3 两种电路效率和功率的比较
在理想状态下,电源加到负载上的功率为VOrms2/RL,加到系统上的功率与电源输出的平均电流VOave/RL和电源电压Vs的乘积成正比,效率就是这两个功率的简单比值。
DC/DC转换电路的效率就是各芯片效率的乘积。通过查找资料得知MC34063的效率为70%,MAX764的效率为82%,LT1763的效率为90%,LT1964的效率为90%。
所以可以计算得出:
P传统=(PMC34063)2=70%*70%=49%
P改进=PLT1763*PMAX764*PLT1964=90%*82%*90%=66.42%
由上式可以很清楚的比较出来,改进后的效率明显比传统方法要高出许多来。
4 结语
本设计改进了在核能谱信号处理中DC/DC电源转换电路的性能,在输出电压的稳定程度和精准度上也有了更好的保证,并且,提高了电源的转换效率,有效地改善了传统电路中存在的一些问题。调整电路中的各项参数,可将此电路应用于其他类似的DC/DC器件设计的电源,具有普遍的应用性。
参考文献
[1] 王水平,于建国,宣宗强,等.DC/DC变换器集成电路及应用:升压式DC/DC变换器[M].西安电子科技大学出版社.
[2] 王水平,王源,宣宗强,等.DC/DC变换器集成电路及应用:极性翻转式DC/DC变换器[M].西安电子科技大学出版社.
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