小型太阳能充电器毕业设计(论文).doc

毕业设计（论文）

题　　目:　　小型太阳能充电器　　
专　　业:　　　应用电子技术　　　

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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论 文 摘 要
太阳能作为可再生能源和无污染能源已开始被广泛利用。目前太阳能的利用形式主要有光热、光伏发电、光化学转换三种，其中光伏发电是以电能作为最终表现形式，并且太阳能电池的原料、转化率、生产成本都具优越性，促进了太阳能光伏发电在能源、环境和人类社会未来发展中所占据的重要地位。本文简要介绍了小型太阳能充电器的设计，根据太阳能电池的光伏特性，自动控制光电池的输出电压以便对蓄电池进行有效充电。

关键词： 太阳能，光伏发电，蓄电池，充电

Abstract
Solar energy sources as renewable and pollution-free energy has started to be widely used. Currently the main using form of solar energy are photo-thermal, PV and photochemical conversion of three . Among PV as a final form with electricity, and solar battery’s materials, conversion, production cost have superiority. To promote the solar photovoltaic power in energy, the environment and human society in the future development of the important position occupied by. This paper introduces the design of small solar charger, according to the characteristics of photovoltaic solar cells, automatic control the output voltage of photocell in order to effectively rechargeable storage battery.

Key Words: solar energy, PV, storage battery, charging

目　　录
论文摘要 1
关键词 1
ABSTRACT 2
KEYWORDS 2
目 录 3
第一章 绪论 5
1.1 设计要求 5
1.2 关于太阳能电池 5
1.2.1 太阳能电池的原理 5
1.2.2 太阳能电池组件 5
1.2.3 硅太阳能电池 6
1.3 关于蓄电池 8
1.3.1 蓄电池的概述 8
1.3.2 铅酸蓄电池工作结构及原理 9
1.3.3 铅酸蓄电池的容量 10
1.3.4 铅酸蓄电池的充电方式 11
1.4 太阳能电池与蓄电池的配接 12
第二章 主要元器件的介绍 13
2.1 关于LT3757 13
2.1.1 LT3757概述 13
2.1.2 LT3757性能概要 13
2.1.3 LT3757引脚说明及功能 13
2.1.4 LT3757典型工作电路及封装 14
2.2 关于LM339 16
2.2.1 LM339简介 16
2.2.2 LM339的封装及引脚功能 16
2.2.3 LM339的几种电路 17
2.3 关于TL431 20
2.3.1 TL431简介 20
2.3.2 TL431性能概要 21
2.3.3 TL431相关数据 21
2.3.4 TL431电路应用 22
第三章 Multisim9在模拟电路中的应用 24
3.1 Multisim9概述 24
3.2 绘制电路及仿真 24
3.2.1 创建电路文件 24
3.2.2 电路的仿真分析 25
3.3 元件创建与编辑 25
3.3.1 利用元件创建向导创建元件 25
3.3.2 编辑仿真元件 25
第四章 太阳能充电系统设计介绍 27
4.1 系统基本组成简介 27
4.2 工作原理介绍 27
4.3 设计思路 27
4.3.1 方案陈述及比较 27
总 结 35
参考文献 36

第一章 绪 论
太阳光资源具有分散性，随处可得，太阳能电池发电系统特别适合作为独立电源使用。就太阳能充电器本身而言，十分具有价值。它的永久性、灵活性、干净清洁等优点给新能源开发带来了无限的创新空间。
1.1 设计要求
设计一个充电电路，由12V/1A光伏电池向蓄电池（电压12V　容量3Ah）充电。
l 强光下（光伏电池）输出>12V，直接向蓄电池充电；
l 弱光下（光伏电池）输出<12V自动转换，由升压电路向电池充电。
1.2 关于太阳能电池
1.2.1 太阳能电池的原理
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
1.2.2 太阳能电池组件
一个太阳能电池只能产生约0.5V的电压，远远低于了实际应用所需要的电压。为了满足实际应用所需，就需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。一个组件上，太阳能电池的标准数量是36片（10cm×10cm）,这意味着一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效充电。
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨等的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。
组件的电气特性主要是指电流—电压输出特性，也称为V-I特性曲线，如图1-1所示。V-I特性曲线可根据图1-1所示的电路装置进行测量。V-I特性曲线显示了通过太阳能电池组件传送的电流Im与电压Vm在特定的太阳辐照度下的关系。如果太阳能电池组件电路短路即V=0，此时的电流称为短路电流Isc；如果电流开路即I=0，此时的电压称为开路电压Voc。太阳能电池组件的输出功率等于流经该组件的电流与电压的乘积，即P=V×I。
当太阳能电池组件的电压上升时，例如通过增加负载的电阻值或组件的电压从零（短路条件下）开始增加时，增加的输出功率亦从0开始增加；当电压达到一定值是，功率可达到最大，这是当阻值继续增加时，功率将跃过最大点，并逐渐减少至零，即电压达到开路电压Voc。太阳能电池的内阻呈现出强烈的非线性。组件的输出功率达到最大点，称为最大功率点；该点对应的电压称为最大功率点电压Vm（又称为最大工作电压）；该点对应的电流称为最大功率点电流Im（又称为最大工作电流）；该点的功率称为最大功率Pm。
随着太阳能电池温度的增加，开路电压减少，大约每升高1℃每片电池的电压减少5mV，相当于再最大功率点的典型温度系数为-0.4%/°C。也就是说，如果太阳能电池温度每升高1°C，则最大功率减少0.4%。所以，太阳直射的夏天，尽管太阳辐射量比较大，如果通风不好，导致太阳电池温度升过高，也可能不会输出很大的功率。
由于太阳能电池组件的输出功率取决于体内辐照度、太阳能光谱的分布和太阳能电池的温度，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，测量条件被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是：
光谱福照度 1000W/㎡
大气质量系数 AM1.5
太阳电池温度 25°C
在该条件下，太阳能电池组件所输出的最大功率被称为峰值功率，表示为Wp（peak watt）。在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳模拟仪测定并和国际认证机构的标准化的太阳能电池进行比较。
太阳能电池组件若被其它物体常时间遮挡，被遮挡的组件将会严重发热，这就是“热斑效应”。为防止太阳能电池由于热斑效应而被破坏，需要在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁通二极管，以避免光照组件所产生的能量被遮蔽的组件所消耗。
1.2.3 硅太阳能电池
太阳能电池的种类较多，主要有硒光电池、砷化镓电池、硅电池等。常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的，它的构造和生产工艺已定性，产品广泛用于空间和地面。由于它所使用的单晶硅材料与半导体工业所使用的材料具有相同的品质，使单晶硅的使用成本比较昂贵。为了降低生产成本，现在地面采用的是太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。产品化单晶硅太阳能电池的光电转换效率为13——15%。实验室成果也有20%以上的。
以下是各类型太阳能电池性征比较：

单晶体硅
多晶硅
非晶硅薄膜
初级生产过程
长形薄片状
铸成薄片
喷涂
特征
圆形芯片
方形芯片
在惰性基质物料上加上涂层
损耗量
需要循环
废弃物少
废弃物有限
厚度
200微米
240微米
3微米
生产周期时间
长
中
短
光电转换率
15~18%
13~16%
6~8%
总成本/每10兆瓦
$35—45mn
$30—40mn
$15—30mn
在高温环境下的性能
差
差
好
在低光环境下性能
差
差
好

根据设计要求，需要的是12V/1A的光伏电池，向12V/3AH的蓄电池充电。经查证相关资料得知：需要的蓄电池为12V，那么就需要15—18V的太阳能电池板。单晶硅太阳能电池的最大功率有5W、10W、15W、20W、25W、30W等。考虑到电路的电流问题，并且单晶硅太阳能电池的最大功率在20W以下的电流都小于1A。且一个组件上，太阳能电池的标准数量是36片（10cm×10cm）,这意味着一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效充电。因此我选择了20W的单晶硅太阳能电池。以下是该太阳能电池的相关参数信息。
20W单晶硅太阳能电池组件参数：
工作温度：-45~+80°C
相对湿度：100%
组件尺寸LWH：62128128（mm）
孔径尺寸：4-Φ6.4（mm）
重量：~2.2（Kg）
标称功率Wp：20（W）
最佳工作电压Vmp：18（V）
最佳工作电流Imp：1.1（A）
短路电流Isc：1.18（A）
开路电压Voc：21.6（V）
V-I特性曲线：
I

Isc=1.18A
Pm

Im=1.1A

图1-1
Voc=21.6V
Vm=18V
V

1.3 关于铅酸蓄电池
1.3.1 蓄电池的概述
蓄电池是一种化学电源，也是一个可逆的低压直流电源。它的作用是能把有限的电能储存起或者向用电设备供电，它的工作原理就是把化学能转化为电能。太阳能电池充电对所用蓄电池的基本要求是：
1. 自放电率低；
2. 使用寿命长；
3. 深放电能力强；
4. 充电效率高；
5. 少维护或免维护；
6. 工作温度范围宽；
7. 价格低廉。
目前有很多种类的蓄电池，除使用量最大的铅酸蓄电池外，还有镍氢蓄电池、镍镉蓄电池、锂离子蓄电池、聚合物锂蓄电池、锌空蓄电池、燃料蓄电池等。其中，铅酸蓄电池被广泛采用的原因是由于其结构简单、价格便宜、内阻小、可以再短时间供给起动机强大的起动电流。铅酸蓄电池又可以分为普通铅酸蓄电池、干荷电铅酸蓄电池、湿荷电铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池。各种铅酸蓄电池的特点见下表：
类 型
特 点
普通铅蓄电池
新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电，初充电的时间较长，使用中需要定期维护。
干荷电铅蓄电池
新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20~30min即可使用，使用中需要定期维护。
湿荷电铅蓄电池
新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20~30min即可使用，使用中需要定期维护。
免维护电池
使用中不需维护，可用3~4年不需补加蒸馏水，极桩腐蚀极少，自放电少。

铅酸电池有2.4V、4V、6V、8V、12V、24V系列，容量从200mAh到3000mAh。
免维护蓄电池又称为MF蓄电池，免维护蓄电池的特点：
1、 栅架材料采用铅钙合金，既提高了栅架的机械强度，又减少了蓄电池的耗水量和自放电。
2、 采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋内，既可避免正极板上的活性物质脱落，又能防止极板短路。因此壳体底部不需要凸起的肋条，降低了极板组的高度，增大了极板上方的容积，使电解液贮存量增多。
3、 蓄电池内部安装有电解液密度计，可自动显示蓄电池的存电状态和电解液液面的高低。如果密度计的观察窗呈绿色，表明蓄电池存电充足，可正常使用；若显示深绿色或黑色，表明蓄电池存电不足，需补充充电；若显示浅黄色，表明校车已接近报废。
4、 采用了新型安全通气装置和气体收集器，在孔盖内部设置了一个氧化铝过滤器，可阻止水蒸气和硫酸气体通过，同时又可以使氢气顺利溢出。通气塞中装有催化剂钯，可促使氢、氧离子重新结合成水回到蓄电池中。

铅酸蓄电池虽因其制造成本低，容量大，价格低廉而被广泛使用。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素有很多，而采用正确的充电方式能有效延长蓄电池的使用寿命。（研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重作用。）
1.3.2 铅酸蓄电池工作结构及原理
铅酸蓄电池的正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状的纯铅（Pb），成青灰色。将活性物质调成糊状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。
将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得2V左右的电动势。为了增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组。在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少一片，这样每片正极板都处于两片负极板之间，可以使正极板两侧放电均匀，避免因放电不均匀造成极板拱曲。
铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：
　　 充电：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4（电解池）
　　 阳极：PbSO4 + 2H2O－ 2e- === PbO2 + 4H+ + SO42-
　　 阴极：PbSO4 + 2e-=== Pb + SO42-
　　 放电：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O（原电池）
　　 负极：Pb + SO42-－ 2e- === PbSO4
正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=== PbSO4 + 2H2O
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程成为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。
充电时，正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解液中的H
2SO4增多，密度上升。
当充电接近终点时，PbSO4已基本还原成PbO2 和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水使正极板附近产生O2从电解液中溢出，负极板附近产生H2从电解液中溢出，电解液液面高度降低。因此，铅酸蓄电池需要定期补充蒸馏水。
蓄电池充足电的标志是：
1、 电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态；
2、 电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值，且在2~3h内保持不变。
当蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。
放电时，正极板上的PbSO4核负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。
蓄电池放电终了的标志是：
1、 单格电池电压降到放电终止电压；
2、 电解液密度降到最小许可值。
放电终止电压与放电电流的的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间久越短，放电终止电压也越低。
1.3.3 铅酸蓄电池的容量
电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。电池的容量可以分为理论容量，额定容量，实际容量。
理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池，常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，单位为Ah/l或Ah/kg。
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量。
额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁发的标准，保证电池在一定的放电条件下应该放出最低限度的容量。
1.3.4 铅酸蓄电池的充电方式
铅酸蓄电池目前的充电方式主要有恒流、恒压、恒压限流、脉冲快速充电。
1. 恒流充电
指充电电流保持恒定的充电方法。可以将不同电压值、容量相近的蓄电池串联起来充电。如果容量不同，应按容量小的蓄电池来决定充电电流。
为缩短充电时间按，充电过程通常分为两个阶段。第一阶段采用较大的充电电流，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当蓄电池电量基本充足，单格电池电压达到2.4V，开始电解水产生气泡时，转入第二阶段，将充电电流减小一半，直到单格电压上升到2.7V，电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2~3h内不再上升，蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。
恒流充电的适应性强，可任意选择和调整充电电流的大小，有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命，其缺点是充电时间长，要经常调节充电电流。一般适用于新蓄电池和故障修复蓄电池的初充电。
2. 恒压充电
恒压充电是指充电过程中，充电电源电压保持恒定的充电方法。可以将相同压值的蓄电池并联起来一起充电。
若充电电压过高，将导致过充电；充电电压过低，将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。
在恒压充电初期，充电电流较大，4~5h内即可道道额定容量的90%~95%，因而充电时间较短，而且不需要照管和调整充电电流，适用于蓄电池的补充充电。由于充电电流不可调节，所以不适用于心蓄电池和故障蓄电池初充电和去硫化充电，汽车上发电机对蓄电池的充电为定压充电。
3. 恒压限流充电
恒压限流法实际上是讲恒压充电和恒流充电相结合，又可称为混合充电法。在充电开始阶段，由于电池电压过低，为避免电流过大而损坏电池，就采用恒流充电法来限制充电电流。当电压达到预定值时，进入恒压充电方式。恒压限流方式是大多数电池厂商推荐的充电方式。由于蓄电池充电电压较低，充电后期电流很小。因此电解液中产生的气泡很少，可以节省电能、降低蓄电池的温升，避免损坏电池的极板。恒压限流方式是一种很有效的充电方式，加上过充判断、浮充控制、温度补偿等久可以形成一个简单的充电管理系统，蓄电池可以再这个系统下更好地工作。
4. 脉冲快速充电
在充电过程中，只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气泡。蓄电池中产生的极化现象会阻碍充电，并且使出气率和温升显著升高。音痴，极化电压是影响充电速度的重要因素。用周期性的脉动电流给电池充电可以使电池有时间恢复其原来状态，减小极化现象的影响，解决快速充电面临的难题。但是目前这种充电方式还在研究阶段，对于采用多大的脉冲周期，占空比又是多少之类的具体问题还没有一个定论。

1.4 太阳能电池与蓄电池的配接
选取蓄电池时,应该根据太阳能电池功率的大小来选用不同的种类的充电电池和蓄电池。小功率的太阳能电池可选用镍镉、镍氢或者锂电池等；中功率的太阳能电池,可以选用密封的免维护的铅酸蓄电池；而大功率的太阳能电池则应该选用铅酸蓄电池或者是蓄电池组。在使用中电池的电压可以通过串联获得加倍,电流(容量)可以通过并联加倍。但是在应用中注意以下几个问题:
1、不同种类或者新旧程度不同的蓄电池不宜混用；
2、不同容量、不同结构的蓄电池不可串联使用；
3、不同电压、不同特性的蓄电池不能并联使用。
目前生产太阳能电池的商家的产品、种类和规格都是多种多样的。对于蓄电池来讲,一般有6V、12V、24V的,那么如何将太阳能电池和蓄电池配接起来?通常来说,太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池高1.3～1.5倍,这是因为蓄电池的充电效率决定的,因为太阳能电池的充电,不像使用市电给蓄电池充电一样有较大的选择余地,况且它在给蓄电池充电的时候功率波动比较大,这要先考虑太阳能电池的成本问题。假如蓄电池的充电时率选择在C10,充电的补偿值定位1.4倍,那么一个额定12V电压的蓄电池应当选配的太阳能电池的电压应该在12V×1.4=16.8V左右的太阳能电池,这个电压值已经接近蓄电池的极限充电电压。
在太阳能电池的与蓄电池并联充电时,还要注意防止树木和建筑物的遮挡照射太阳能电池的光线,或在阴天和夜晚时太阳能电池不能发电,所以在电路中一定要串联一个整流二极管防止太阳能电池在电压下降或者不发电时蓄电池对太阳能电池逆放电。用硅管IN400系列(最大电流为1A)或者IN54系列(最大电流3A),并联使用二极管时注意选择内阻一致性的。
对于大功率的太阳能电池组件(小功率就免了)。为防止太阳能电池在强光下由于遮挡受损,最好在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管,防止某块电池组在得不到光照而成为负载产生严重发热,旁路二极管的电流值不能低于该块太阳能组件的电流值。
第二章 主要元器件的介绍
2.1 关于LT3757
2.1.1 LT3757概述
凌力尔特公司(Linear Technology Corporation)推出宽输入电压范围、电流模式DC/DC控制器 LT3757，该器件适用于升压型、反激式、SEPIC 和负输出电源应用，能够产生正或负的稳定输出电压。LT3757 有两个电压反馈误差放大器和基准电压。一套用于正输出电压，具有1.60V基准电压；另一套用于负输出电压，具有-0.8V基准电压，两个基准都来自单一反馈引脚，从而使LT3757成为适用于多种类型电源设计的高度通用 DC/DC控制器。
LT3757 在2.9V至40V的输入电压范围内工作，实现高达96%的效率，非常适用于工业、汽车、医疗和电信应用。由于具有从100kHz 至1MHz的可编程固定或可同步工作频率，因此设计师可以选择多种电感器和电容器，以优化尺寸、性能和成本。固定频率、电流模式控制可在宽电源和输出电压范围内实现稳定工作，加之全陶瓷电容器设计，从而实现了更小的解决方案尺寸。
LT3757用内部调节的7.2V电源驱动外部N沟道MOSFET。可编程软启动允许控制输出电压接通时间。此外，LT3757具有迟滞的可编程输入欠压闭锁以及输出过压和过流保护
LT3757采用耐热增强型MSOP-10和3mm×3mmDFN-10封装，两种封装都具备了-40oC至125oC的扩展和工业温度范围版本。以1000片为单位批量购买，每片价格为2.06美元。
2.1.2 LT3757性能概要
· 面向升压型、反激式、SEPIC和负输出应用
· 宽输入工作电压范围：2.9V至40V
· 利用单个反馈引脚设置正或负输出电压
· 可选固定100kHz至1MHz工作频率
· 可同步至一个外部时钟
· 可编程软启动
· 集成的低端驱动器
· 电流模式控制提供超卓的瞬态响应
· 内部7.2V低压差电压稳压器
· 低停机电流<1uA
· 输出过压和过流保护
· 具迟滞的可编程输入欠压闭锁
2.1.3 LT3757引脚说明及功能
VC（Pin 1）：误差放大器补偿引脚，用于稳定与外部RC网络的电压回路。
FBX（Pin 2）：正，负反馈引脚，通过外部电阻分压器收到反馈的输出电压，调节到GND的频率在启动和故障情况时FBX被关闭。
SS（Pin 3）：软启动引脚。该引脚电压调节补偿引脚（VC）的钳位。在软启动间隔设置一个外部电容器。该引脚有一个10μA的（典型）的上拉电流源作为内部2.5V的轨道。软启动引脚复位到GND是由热条件欠压锁定在SHDN / UVLO门，欠压或过压条件下的INTVCC或内部过热锁定。
RT（Pin 4）：开关频率调节引脚。使用一个电阻接GND来设置频率。不允许这个引脚开路。
SYNC（Pin 5）：频率同步引脚。用于同步的开关频率到一个外部时钟。若使用此功能，一个RT电阻应选择开关频率低于20％的同步脉冲的频率。若不使用此功能则连接SYNC引脚到GND。当FBX接至GND时SYNC可忽略。
SENSE（Pin 6）：控制回路的电流检测的输入。开尔文连接这个引脚到场效应管正极的N开关电源电流检测电阻。检测电阻负极的电流应连接到GND平面靠近IC。
GATE（Pin 7）：N沟道MOSFET栅极驱动器输出。在INTVCC和GND之间切换。当集成电路被关闭，热停工或者当INTVCC高于或低于过压或紫外线阈值时分别驱动到GND。
INTVCC（Pin 8）：稳压电源负载和内部栅极驱动器。由VIN提供，能调节到7.2V充电（典型值）。INTVCC必须接在靠近引脚最小值为4.7μF的电容上。 INTVCC可以直接连接到VIN。如果输入电压低于17.5V， INTVCC也可以连接到只要供应量不超过17.5V，电压大于7.5V，小于VIN的电源上。
SHDN/UVLO（Pin 9）：关机和欠压检测引脚。当电源能使正确开关动作时一个精确的1.22V的可编程迟滞（名义上的）下降阈值检测。产生滞后是由外部电阻分压器和一个精确的内部为2μA的下拉电流。欠压复位状态排序启动。接0.4V或者更小来禁止芯片工作，降低输入电压静态工作电流到1μA以下。
VIN（Pin 10）：输入电源引脚。必须接一个0.22μF或更大的旁路电容，电容要靠近管脚。
Exposed Pad（Pin 11）：地面。此引脚也作为电流负极的检测电阻。裸露焊盘必须直接焊接到当地地平面。
2.1.4 LT3757典型工作电路及封装

（a）

（b）

（c）
图2-1 LT3757典型工作电路

图2-2 LT3757封装
2.2 关于LM339
2.2.1 LM339简介
LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：
1）失调电压小，典型值为2mV；
2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V~±18V；
3）对比较信号源的内阻限制较宽；
4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；
5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；
6）输出端电位可灵活方便地选用。
LM339集成块采用C-14型封装，图1为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本一致，可互换使用。
LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。
LM339可构成单限比较器、迟滞比较器、双限比较器（窗口比较器）、振荡器等。
LM339还可以组成高压数字逻辑门电路，并可直接与TTL、CMOS电路接口。
2.2.2 LM339的封装及引脚功能

（a） （b）

图2-3 LM339封装
引出脚功能：
引出脚
序号
功能
符号
引出脚
序号
功能
符号
1
输出端2
OUT2
8
反向输入端3
IN-（3）
2
输出端1
OUT1
9
正向输入端3
IN+（3）
3
电源
Vcc
10
反向输入端4
IN-（4）
4
反向输入端1
IN-（1）
11
正向输入端4
IN+（4）
5
正向输入端1
IN+（1）
12
地
GND
6
反向输入端2
IN-（2）
13
输出端4
OUT4
7
正向输入端2
IN+（2）
14
输出端3
OUT3

最大额定值（Tamb=25℃）：
参数名称
符号
数值
单位
电源电压
Vcc
18或36
V
差模输入电压
VID
-0.3~ Vcc
V
共模输入电压
VI
6.25
V
功耗
Pd
-40~+8.5
mW
工作环境温度
Topr
-5.5~+125

贮存温度
Tstg

2.2.3 LM339的几种电路
1. 单限比较器
图是 一个基本单限比较器。输入信号Uin，即待比较电压，它加到同相输入端，在反相输入端接一个参考电压（门限电平）Ur。当输入电压Uin>Ur时，输出为高电平UOH。图为其传输特性。

图2-4
2. 迟滞比较器
迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。前面介绍的单限比较器，如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动（起伏）。在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。
图1a给出了一个迟滞比较器，人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的比较器。图1b为迟滞比较器的传输特性。

图2-5
不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔU之值，输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于ΔU的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点。除此之外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
如果需要将一个跳变点固定在某一个参考电压值上，可在正反馈电路中接入一个非线性元件，如晶体二极管，利用二极管的单向导电性，便可实现上述要求。图2为其原理图。

图2-6
3. 双限比较器（窗口比较器）
图1电路由两个LM339组成一个窗口比较器。当被比较的信号电压Uin位于门限电压之间时（UR1<Uin<UR2），输出为高电位（UO=UOH）。当Uin不在门限电位范围之间时，（Uin>UR2或Uin<UR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压ΔU=UR2-UR1。它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。

图2-7
4.用LM339组成振荡器
图1为有1/4LM339组成的音频方波振荡器的电路。改变C1可改变输出方波的频率。本电路中，当C1=0.1uF时。f=53Hz；当C1=0.01uF时，f=530Hz；当C1=0.001uF时，f=5300Hz。

图2-8
2.3 关于TL431
2.3.1 TL431简