PFM是脉冲频率调制，这种模式在为了提高在轻载或者空载情况下电源的效率。
在轻载或者空载时候，负载需要的电流非常小，反馈电压还没有低于Vref，开关管还不需要导通，但是PWM内部是固定的时钟频率触发器，在一个周期内总会有一次开关。
这个开关会产生损耗，而实际上是毫无必要的。
而在PFM模式下，当负载低于一定条件，系统直接降低固定时钟的工作频率，从而减少开关损耗，提高效率。
PSM是跨周期调制PulseSkipModulation，在轻载情况下，系统触发器会隔一段时间，忽略一些触发信号，形成一种跳跃模式，最终的目的也是减少无必要的开关周期，提高效率。
本次设计采用PWM调制。
Boost变换电路，它是一种升压型DC-DC变换器，其输出电压平均值
要大于输入电压E，主要用于开关稳压电源、直流电机能量回馈制动中。
同样根据功率开关器件VT的开关频率、储能电感L、滤波电容C的数值，电感电流
或负载电流
可能连续或断续，此时变换器的特性不同，需分开讨论。
1.1.1课题的来源
自六十年代起，第一台开关电源问世以来，开关电源在世界各国迅速发展，直流稳压电源也顺势而生，但在初期价格较高，直到八十年代，随着元件工艺的成熟，直流稳压电源的价格也日益下降，应用也变的日益广泛。
近几年随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千赫，甚至更高。
现在智能化的直流稳压电源也被广泛应用于生产领域，对此的研究开始向高频方面发展。
以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析方法和高频大功率开关器件，高性能集成控制器和功率模块的开发研制方面发展。
我国在此方面的起步较晚，1973年才开始这方面的研究工作，现在主要在小功率单端变换器方面发展较为迅速。
在功率半导体器件及控制集成化方面，与国外同类产品有这很大的差距。
因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。
近年来，随着微机，中小型计算机的普及和航空航天数据通信，交通邮电等事业的讯速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备配套的需要，当代对电源的需要不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。
对于这些要求，传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，稳压电源具有以下的一些优越性:
（1）效率高
（2）稳压范围宽（3）体积小重量轻（4）安全可靠
直流稳压电源最基本的应用遍布于我们的生活中。
笔记本电脑、MP3以及很多数码产品的电源充电器都属于稳压电源，大部分电子产品的外置电源也是稳压电源。
业余电台爱好者必备的、为家中固定电台供电的13.8V电源更是典型的稳压电压。
直流稳压电源为我们使用电台提供了一个稳定的低压直流源。
直流稳压电源的意义在于可以替代电池提供稳定、可控的直流电源，其输出的电压稳定程度要优于普通电池。
稳压电源输出电压易于控制，可满足各种应用的需要。
通常，用于实验和维修的稳压电源都安装有电压和电流表指示装置，以实时监控电源输出状态，使用起来比临时用万用表测量供电电压和电流方便实用得多。
不少多功能的稳压电源还具备恒流源功能、电压跟踪功能、可调过流保护功能等，进一步扩展了稳压电源的应用。
开关电源的设计要求有非常高的效率，高效率减少了能量在传递过程中的损失，最理想的情况是输入端的能量完全传递到输出端，在开关电源内部不损失任何的能量。
然而，在实际设计过程中是不可能实现的，这涉及到各种元件的性能和设计电路的布局。
如果电源内部出现较大的损失，这部分的能量将会转化为热能损耗在元器件上，倘若开关电源的设计缺少了散热系统或者散热系统出现工作不良的情况，这将会影响到开关电源的长时间工作，从而缩短了电源的寿命，也会增加了电源的不稳定性。
但是巨大的散热部件阻碍了开关电源向小型化的发展，其中在小型开关电源或手持设备的应用中尤为明显。
其次，这也违背了当代节约能源的理念，因此电子设备的功耗也规定了硬性的指标。
2009年我国开始实施的节能评价值为待机能耗1W，能效指数为0.75。
所以提高开关电源的效率已成为各个产品必须满足的一项技术指标。
开关电源的应用领域中小型化和集成化的需求越来越高，例如笔记本电脑的电源系统，不仅需要完成充电控制，还需要完成对微处理器和硬盘供电的降压处理，以及对屏幕供电的直流交流变换等。
这就要求所有的功能都尽可能在较小的体积中完成。
因此，小型化是开关电源的另一个发展方向。
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。
1955年美国罗耶（GH.Roger）发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（JenSen）发明了自激式推挽双变压器，1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。
到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了25千赫的开关电源。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。
要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。
然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。
这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。
其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。
不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。
这种开关方式称为谐振式开关。
目前对这种开关电源的研究很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。
当前，世界上许多国家都在致力于数兆赫兹的变换器的实用化研究。
1.1.2课题研究的目的和意义
传统的开关电源采用模拟电路控制，其局限性有：
（1）控制电路复杂，使用元器件多，可靠性降低。
（2）控制电路硬件设计随控制方法变动。
（3）因硬件局限性，一些先进的控制方法因无法用模拟电路实现或实现起来非常困难而不能采用。
开关电源实现数字化控制可带来以下好处：
（1）数字控制易于采用先进的控制方法和智能控制策略，可以从根本上提高系统的性能指标。
（2）控制系统灵活，缩短了设计周期。
（3）控制电路的元器件数量明显减少，缩小了控制板体积，提高了系统的抗干扰能力。
（4）控制系统的可靠性提高，易于标准化。
（5）系统的一致性较好，成本低，生产制造方便。
本次设计主要是为了掌握开关电源的工作原理，了解PWM控制电路的原理及其常用的集成芯片，并学会运用Multisim软件对一些基本的电路进行仿真实验。
1.2论文的主要内容
1.2.1开关电源
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止。
将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！
转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！
成本很低．如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意义。
开关电源的工作流程是：
电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关管（振荡逆变）→开关变压器→输出整流与滤波
（1）交流电源输入经整流滤波成直流
（2）通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上
（3）开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载
（4）输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的
交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.主要用于工业以及一些家用电器上，如电视机，电脑等。
1.2.2课题的基本思路
本次设计的电路主要分为主电路和闭环控制电路，其中：
（1）先设计主电路和控制电路；
（2）运用Multisim软件对所设计的电路进行调试和仿真；
（3）完成毕设设计实验报告。
1.2.3几个假定条件
为简化分析过程，特作出以下几点假设：
（1）开关晶体管、二极管均为理想元件，即可以快速的“导通”和“截止”，而且导通时压降为零，截止时漏电流为零。
（2）电感、电容均为理想元件。
电感工作在线性区而未饱和，寄生电阻为零，电容的等效串连电阻为零。
（3）输出电压中的纹波电压与输出电压相比小到可以忽略。
（4）电路己进入稳态。
2DC/DC升压斩波变换器的原理分析及设计
2.1概述
直流升压斩波电路可以分为两部分电路块。
分别为主电路模块，控制电路模块。
主电路模块，主要由全控器件的开通与关断的时间（占空比）来改变输出电压U的大小。
控制电路模块，可用一个UC3842芯片来触发产生一个PWM的控制脉冲来控制全控开关的开通与关断。
2.1.1电路结构
Boost主电路结构图：
升压斩波电路（BoostChopper）的结构图图如图2-1所示。
（a）（b）
图2-1升压斩波电路及其工作波形
（a）电路图（b）波形
工作原理：
（1）当VT导通时，电源E向串在回路中的电感L充电，电感电压左正右负；而负载电压上正下负，此时在R与L之间的二极管VD被反偏截止。
由于电感L的恒流作用，此充电电流为恒值
。
另外，VD截止时C向负载R放电，由于C已经被充电且C容量很大，所以负载电压保持为一恒值，记为
。
设VT的导通时间为
，则此阶段电感L上的储能可以表示为
；
（2）在VT关断时，储能电感L两端电势极性变成左负右正，VD转为正偏，电感L与电源E叠加共同向电容C充电，向负载R供能。
如果VT的关断时间为
，则此时间内电感L释放的能量可以表示为
2.2工作模态分析及相关理论推导
2.2.1Boost升压斩波电路有电感电流分析
Boost升压斩波电路有电感电流连续和电感电流断续两种工作状态，当电路工作于电感电流连续模式时，电路的工作波形如图2-2所示。
图2-2Boost升压斩波电路电感电流连续工作时的波形
如上图所示，Boost升压斩波电路工作于电感电流连续模式时，电路在一个开关周期内相继经历了两个开关状态，其各时段的工作状态描述如下：
-
时段：
开关MOS管导通，电压
向电感L充电，电感电流不断增大，续流二极管D此时处于关断状态，同时电容C2上的电压向负载供电。
-
时段：
开关MOS管关断，续流二极管D导通，整流电压
和电感L通过续流二极管D共同向电容C2充电，并向负载提供能量，电感电流不断减小。
Boost升压斩波电路工作于电感电流连续模式时有：
（2-1）
式中：
T——MOS管的一个开关周期；
——MOS管在一个开关周期内处于通态的时间；
——MOS管在一个开关周期内处于断态的时间；
D——占空比，
。
由上式可知，当占空比
时，
，所以应避免占空比D过于接近1，以免斩波电路输出电压过高造成电路损坏。
当Boost升压斩波电路工作于电感电流断续模式时，电路的工作波形如图2-3所示。
图2-3Boost升压斩波电路电感电流断续工作时的波形
如上图所示，Boost升压斩波电路工作于电感电流断续模式时，电路在一个开关周期内相继经历了三个开关状态，其各时段的工作状态描述如下：
-
时段：
开关MOS管导通，整流电压
向电感L充电，电感电流不断增大，续流二极管D此时处于关断状态，同时电容C2上的电压向负载供电。
-
时段：
开关MOS管关断，续流二极管D导通，整流电压
和电感L通过续流二极管D共同向电容C2充电，并向负载提供能量，电感电流不断减小。
-
时段：
开关MOS管仍处于断态，在
时刻电感电流减小到0；续流二极管D关断，电感电流将保持零值到
时刻，且电感两端的电压也为零，在这一时段，开关MOS管两端的电压等于输入的直流电压
，同时负载由电容C2提供能量。
Boost升压斩波电路工作于电感电流断续模式时有：
（2-2）
式中：
（2-3）
升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的主要原因：
（1）L储能之后具有使电压泵升的作用
（2）电容C可将输出电压保持住
2.3控制电路模块
2.3.1电流型PWM控制实现的几种方案
升压斩波电路的控制一般是由电流型PWM控制技术实现的，它分为一下几种控制方案：
（1）峰值电流模式控制（PeakCurrent．ModeControlPWM）
峰值电流模式简称电流模式控制，是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法。
峰值电流模式控制PWM的优点:
①暂态闭环响应较快，对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应均快;
②控制环易于设计;
③输入电压的调整可与电压模式控制的输入电压前馈技术相妣美;
④简单自动的磁通平衡功能;
⑤瞬时峰值电流限流功能，即内在固有的逐个脉冲限流功能;
⑥自动均流并联功能。
缺点：
①占空比大于50%的开环不稳定性，存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差;
②闭环响应不如平均电流模式控制理想;
③容易发生次谐波振荡，即使占空比小于50%，也有发生高频次谐波振荡的可能性。
因而需要斜坡补偿;
④对噪声敏感，抗噪声性差。
因为电感处于连续储能电流状态，与控制电压编程决定的电流电平相比较，开关器件的电流信号的上斜坡通常较小，电流信号上的较小的噪声就很容易使得开关器件改变关断时
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