I光伏發電系統前級DC-DC變換器及AltiumDesigner版圖設計1.1Boost電路原理框圖總體介紹圖3.1原理框圖圖3.1是Boost升壓電路的原理框圖，該原理框圖的組成以TPS61165為主，圖3.2是TPS61165的內在的原理圖，通過變換TPS61165的跳線連接方式，能夠達成LED恒流驅動、恒壓源導出、負壓導出等功能。利用TIVA生成的PWM管控TPS61165的CTRL端，實現了恒流源和恒壓源輸出尺寸的控制。電源電壓檢測部分：圍繞OPA330的電壓檢測電路，可產生電壓跟蹤的效用，使TIVA能更精確地采集真實的電壓數值。電流測驗電路：把INA213當作核心，達成高測電流測定。圖3.2TPS61165內部原理圖1.2升壓電路各部分框圖介紹應用于DC/DC升壓變換器的Boost升壓電路共由三個部分組成：恒流源驅動LED串、恒壓源輸出、負壓生成。3.2.1恒流源驅動LED串圖3.3恒流源驅動LED串的電路原理圖開關式電源為以半導體器件當作開關，把一類電源樣式轉變為另外的一類的電源。高頻率、低功耗、高效率、體積比較小、導入范疇廣。也能利用調節閉環系統來穩定導出電壓。

以TPS61165為核心，設計了Boost型開關電源電路。TPS61165是一種MOSFET型開關器件，其開關頻率可達1.2

MHZ。關掉MOSFET后，L1傳感器以及電源給C5電容充電；當MOSFET啟動的時候，相同效用地接地L1的一端，L1放出能量。電壓轉換是利用L1電感和C5電容充電以及放電達成的，就像Boost電路一樣。與此同時，這個電路于FB端產生閉環通道，能夠衡定地輸出電壓。調壓形式：本試驗使用PWM管控CTRL調壓方式。將特定占空比例的PWM波形直接輸入芯片CTRL端，可以變換芯片內偏差放大器的導入電壓，由此實現電源電壓的變化性。該辦法運用簡便，易于達成，利用變動占空比例可實現電壓調整。電流測定電路：該電路使用高電流檢測。INA213為一類具有高共模，低失調電壓，溫度變動性能好的傳輸器件。上圖3.3為恒流源驅動LED串的電路原理圖。1.2.2恒壓源輸出圖3.4恒壓源輸出的電路原理圖恒壓力電源導出的為開關電源，能夠導出衡定的電壓，而且電壓不隨負荷轉變。在恒流量管控運行時，外接負荷應注意為外接負荷。可是，如果有恒壓源導出，負載不能僅僅是外接負載，這是因為輸出的電壓會在外接負載的影響下發生鉗位，制造成功率芯片脫離了正常的運行道路。所以以功率電阻為載體，檢測穩定壓源的導出，并調整穩定電壓導出范圍。穩定電壓導出的達成：電阻器可以在回饋端與地面連接，從而把電阻兩個端點的電壓管控于一個明確的數值上。因為運放逆相導入端的導入電流與導出電流基本上是零，所以這個值能運算得出流經反饋端的電流。另一個電阻在反饋端前接入實現將電壓提高的效果。由于返回端的電壓較為穩定，因此電流在電阻上的流動也穩定，因此由該電阻的兩個端點出現的電壓也穩定，利用這一步驟，就能得到穩定壓源的導出。電壓測量電路：因為導出電壓較高，直接由單片機搜集數據比較困難，必須進行分壓。可分壓之后所得到的信號導出阻抗很突出，倘若用單片機采集信號，會使信號變小，干擾測定精準程度。所以，為了避免對ADC輸入阻抗的影響，我們需要增加一級由OPA330運放搭建的電壓跟隨電路，通過增加OPA330電壓跟隨電路，我們可以提高采樣精度。在OPA330電壓跟隨電路中，一個電阻和一個電容被并聯于運放的反相導入以及導出端兩者間，由此能讓電壓伴隨電路做工更衡定。圖3.4為恒壓源輸出的電路原理圖。3.2.3負壓生成圖3.5負壓生成的電路原理圖從負壓出現的電路中借助使用二倍壓力電路，可以達成負壓力的產生。對于TPS61165的

SW端，當MOSFET啟動時，會產生持續的低水平電壓，而當MOSFET啟動時，會出現持續的高水平電壓。當MOSFET中斷的時候，SW端出現高電平，電流通過接地處到達地面。因為當MOSFET是通電的時候，電流接地。經過右側電容、上側二極管、左側電容。這時，左邊放電，右邊充電。右電容的上端是負的，下端是正的，而正端于地面連接，因此，右電容的上端導出負壓。在TPS61165的基礎上，利用外擴電路達成負壓出現的要求為：用這個芯片構成開關電源電路，制造出閉環反饋電路；所以，由于恒壓時電路的接法比較簡單，恒壓源導出電路均可出現負壓，本文采用恒壓源導出電路的連接方法探究負壓發生電路。1.3電路原理圖設計并繪制根據本文第三章對DC/DC變換器理論的研究，我們可以得到將3.2各部分框圖加上TPS61165內部電路原理圖整合成的Boost升壓電路。并將此Boost升壓電路電路原理圖在AD中繪制，得到如圖3.6。反饋控制電路由INA213和OPA330組成，通過采樣電阻經過INA213可以得知輸出電流大小，再與PWM波經加法器OPA330后控制FB腳的電壓大小，達到可調的恒流輸出的目的。圖3.6Boost升壓電路電路原理圖其中，電流檢測電路的電路原理圖為圖3.7。圖3.7電流檢測電路電路原理圖其中，電壓檢測電路的電路原理圖為圖3.8。圖3.8電壓檢測電路電路原理圖2AltiumDesigner版圖設計根據前面內容設計要求、確定的Boost升壓電路電路原理圖，通過此章節的內容，闡述了會采用電子物品開發系統AltiumDesigner做PCB版圖的繪畫設制。它能夠優越的做出電路原理圖的繪制、\t"/item/ALTIUM%20DESIGNER/_blank"印刷電路板文件的制作、執行電路仿真等設計工作，并且在傳承到了原先已有的Protel軟件性能為前提條件，整理匯總了FPGA設制以及嵌入式系統軟件設制性能。在設計之前我們要考慮實現：1.通過跳線選擇恒壓輸出和恒流輸出，幫助理解恒壓和恒流輸出在電路上的異同，和理解反饋電路中的放大器。2.通過高側電流檢測，把放大器和電源結合在一起。

3.通過控制CTRL端口，實現輸出電壓/電流控制。

4.實現無反饋負壓輸出的原理無誤和應用。2.1版圖繪制簡介圖4.1繪制PCB版圖流程圖繪制PCB版圖流程如圖4.1所示，此PCB板所需電路原理圖在前一章已經給出，所以按照已得，本設計可以跳過第二步畫原理圖，直接進入第三步畫PCB圖。本設計具體繪制流程如下：①創造建立工程，重新建立“PrjPCB”文件。②重新建立“PcbDoc”文件。之后將頁面返回至原理圖，在“設計”選項下把原理圖變換成最新版本的“PcbDoc”文件。更換成新版以后，將room選項剔除。在“窗口”下打開“垂直分割”，把原理圖與PCB圖各自移動至AD頁面的兩邊。之后打開原理圖頁面，在“工具”選項之下點擊“交叉選擇模式”并開啟頁面，做兩邊部件共同選擇。③手動設置PCB元器件的時候，依照就近條件，較好的設制元器件，之后再手動布線。④做完以后依據現實的布置去變動PCB板的尺寸。變動PCB板的尺寸的辦法為：“視圖”——>“板子規劃模式”。⑤變動PCB板的尺寸以后，變換至keep-outlayer層繪畫設制PCB板的外圍框架。繪畫設制外圍框架不可以運用導線，需要挑選欄目當中的選項“放置”——>“禁止布線”——>“線徑”，之后再繪畫出PCB板的外圍框架。⑥變換至Mechanical1機械層，之后挑選欄目當中的選項“放置”——>“尺寸”——>“線性尺寸”，打開PCB板邊框角落處的兩個點并測量PCB板的大小并進行安置。⑦加入滴淚。挑選欄目當中的選項“工具”——>“滴淚”——>“添加”——>“確定”。⑧在覆蓋銅以前先把布線準則當中的Clearance（導線與焊盤兩者間的間距）更換成20mil，之后繼續覆蓋銅。挑選欄目當中的選項“放置”——>“鋪銅”來覆蓋銅。⑨挑選欄目當中的選項“報告”——>“板子信息”——>“報告”——選擇“RoutingInformation”——>“報告”，完成以后出現的網頁上顯示余下的相接點的數目是0，這表明所有相接點均連在了一處。理論上，此次PCB繪