關(guān)于BUCK話題,好多電源工程師工作中會遇見不同的問題。雖然找到問題的癥結(jié),就能對癥下藥。下邊給你們分享幾篇不錯的文章,供你們學習~
到底怎么完美設(shè)計BUCK變換器,何為雙輸出SPEIC變換器你又了解多少?
變換器在諸多電子元件中實際應用還是比較頻繁的,因而深入了解變換器,對于每個工程師是很有必要的。在此和你們分享關(guān)于怎么完美設(shè)計BUCK變換器,又該從那個角度去理解雙輸出SPEIC變換器?感興趣的請看正文!
一、buck變換器
(一)buck變換器總電路原理
這次設(shè)計主要是針對BUCK變換器的主電路進行設(shè)計,所選擇的全控型元件為P-。查閱相關(guān)資料,可以使用以納秒調(diào)制器芯片為主的控制電路來形成PWM控制訊號,進而來控制P-的通斷。之后通過設(shè)計以為主芯片的驅(qū)動電路對P-進行驅(qū)動,電路須要使用兩個輸出電流恒定為15V的電源來驅(qū)動兩個芯片工作。
同時采用電流閉環(huán),將輸出電流進行分壓處理后將其反饋給控制端,由輸出電流與擴頻訊號比較形成PWM訊號,達到負反饋穩(wěn)定控制的目的,得到電路的原理框圖1所示。
圖1總電路原理框圖
(二)電路基本結(jié)構(gòu)
右圖2所示為BUCK型DC/DC變換器的基本結(jié)構(gòu),此電路主要由實線框內(nèi)的全控性開關(guān)管T和續(xù)流晶閘管D以及輸出混頻電路LC構(gòu)成。對開關(guān)管T進行周期性的通、斷控制,便能將直流電源的輸入電流Vs變換成為電流Vo輸出給負載……
分享關(guān)于buck變換器的這些事兒,你了解多少?
提到buck變換器,大多數(shù)工程師們還是很熟悉的。本文通過闡明buck變換器的工作原理、buck變換器的降糖原理、buck變換器的工作過程以及怎樣進行buck變換器設(shè)計四方面。以此機會,不清楚的工程師趕快充電下嘍!
一、Buck變換器三種稱法
1.降糖變換器:輸出電流大于輸入電流。
2.串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電源:單刀雙擲開關(guān)(晶體管)串聯(lián)于輸入與輸出之間。
3.三端開關(guān)型降糖穩(wěn)壓電源:
1)輸入與輸出的一根線是公用的。
2)輸出電流大于輸入電流。
二、Buck變換器工作原理結(jié)布光
圖1.Buck變換器的基本原理圖
由上圖可知,Buck變換器主要包括:開關(guān)器件M1,晶閘管D1,電感L1,電容C1和反饋支路。而通常的反饋支路由四部份組成:取樣網(wǎng)路,偏差放大器(,E/A),占空比調(diào)制器(,PWM)和驅(qū)動電路。
三、Buck變換器工作過程剖析
圖2.Buck變換器的工作過程
為了易于對Buck變換器基本工作原理的剖析,我們首先作以下幾點合理的假定:
1)開關(guān)器件M1和晶閘管D1都是理想器件。它們可以快速的導通和關(guān)斷,且導通時壓降為零,關(guān)斷時漏電壓為零;
2)電容和電感同樣是理想器件。電感工作在線性區(qū)而未飽和時,寄生內(nèi)阻等于零。電容的等效串聯(lián)內(nèi)阻(
,ESR)和等效串聯(lián)電感(,ESL)等于零;
3)輸出電流中的雜訊電流和輸出電流相比特別小,可以忽視不計。
4)取樣網(wǎng)路R1和R2的阻抗很大,因而促使流經(jīng)它們的電壓可以忽視不計。
在以上假定的基礎(chǔ)上,下邊我們對Buck變換器的工作過程進行剖析……
電路設(shè)計篇之Buck電源設(shè)計該怎么深入學習
電路設(shè)計中,最常見的幾種電路分別為BUCK、BOOST、電路。本文我們還是探討一下關(guān)于BUCK電路設(shè)計的要點。
1.BUCK電路公式估算
buck,boost,的最基本剖析原理都采用伏秒平衡原理:電感在導通和關(guān)斷時,其電壓的變化量相等,即Von*Ton=Voff*Toff=L*ΔI。右圖我們常用的降糖型DCDCbuck拓撲。
在不考慮帶有寄生參數(shù)的RLGC模型的情況下,通常我們的估算步驟如:
1)Von*Ton=Voff*Toff–>Vo=D*Vin(基頻D在輸出電流設(shè)置時已決定)
2)輸出電感L1估算:Von*D/f=L1*ΔI(ΔI為所容許的電感諧波電壓)
3)輸出電容Co估算:ΔU=ΔQ/C=CI*T/8C(ΔU為所容許的輸出雜訊電流)
2.支路穩(wěn)定性
里面是開環(huán)剖析的拓撲,而我們DCDC實際的拓撲是閉環(huán),所以要剖析支路穩(wěn)定性。上面LDO電源也提及,假如沒有芯片的內(nèi)部參數(shù)或則有增益相位剖析儀。非原廠的硬件設(shè)計人員是很難保證支路穩(wěn)定性的。幸似乎TI這些國際大廠會在指南上給出估算公式,不須要自己去剖析支路,你們直接使用TI給出的估算公式就可以了,自己去估算反倒會出問題。
3.貼片電感參數(shù)
電感在應用分類有好多,例如大功率電感,串擾電感,變壓器,高頻變壓器,磁珠等。我們在手機,平板筆記本的DCDC電源設(shè)計中最常用到的電感就是“貼片功率電感”,那你們怎么保證選擇的“貼片功率電感”是可靠的……
干貨|BUCK/BOOST電路原理(建議收藏)
追隨小編的步伐,我們瞧瞧這個常用的BUCK以及BOOST電路工作原理究竟是怎樣樣的?
升壓和降糖電路,是指電力電子設(shè)計當中常說的BUCK/BOOST電路。這兩種電路常常一起出現(xiàn)在電路設(shè)計當中,BUCK電路指輸出大于電流的單管不隔離直流變換,BOOST指輸出電流低于輸入電流的單管不隔離直流變換。作為最常見也比較基礎(chǔ)的兩種電路,本篇文章主要對BUCK/BOOST電路原理進行講解。
首先讓我們從BUCK變換器的概念開始講起,BUCK變換器稱作降糖式變換器,是一種輸出電流大于輸進電流的單管不隔離直流變換器。
圖中,Q為開關(guān)管,其驅(qū)動電流通常為PWM(Pulsewidth占空比調(diào)制)訊號,訊號周期為Ts,則訊號頻度為f=1/Ts,導通時間為Ton,關(guān)斷時間為Toff,則周期Ts=Ton+Toff,信噪比Dy=Ton/Ts。
開關(guān)管Q也為PWM控制方法,但最大轉(zhuǎn)矩Dy必須限制,不答應在Dy=1的狀態(tài)下工作。電感Lf在輸進側(cè),稱為升壓電感。BOOST變換器也有CCM和DCM兩種工作方法。
BUCK/BOOST變換器:俗稱升降壓式變換器,是一種輸出電流既可高于也可低于輸進電流的單管不隔離直流變換器,但其輸出電流的極性與輸進電流相反。BUCK/BOOST變換器可看做是BUCK變換器和BOOST變換器串聯(lián)而成,合并了開關(guān)管。
BUCK/BOOST變換器也有CCM和DCM兩種工作方法,開關(guān)管Q也為PWM控制方法……
解讀電感極性對BUCK變換器反饋環(huán)的影響
電子系統(tǒng)的主控制板一般須要一些降糖Buck變換器給CPU、存儲器等芯片供電,降糖Buck變換器的輸出電感工作在推挽形式,從電壓模式的工作特性,電感的極性對于系統(tǒng)反饋支路和系統(tǒng)的穩(wěn)定性應當沒有影響,這也是許多電源研制工程師的普通認識,并且在一些應用條件下,當輸出電抬高信噪比小的時侯,系統(tǒng)的穩(wěn)定性卻遭到電感極性的影響。
1、問題的提出
測試的電路為電壓模式的降糖Buck變換器壓,輸入電流Vin=12V,輸出Vo=1.1V,電壓Io=3A。測試條件:C1=22uF,C2=32uF,R1=3.9K,R2=10.2K,R3=10K,Rc=20K,Cc=5.6nF,Cff=1nF,L=3.6uH,fs=,如圖1所示。
圖1:測試電路
電感表面其中的一個管腳標示有一個圓點,它的涵義是線圈定子的起始點和極性,見圖2所示。先將這個圓點對應的管腳聯(lián)接到輸出Vo,測試相關(guān)的電流波形和相位裕量。之后將電感轉(zhuǎn)180度,將這個圓點對應的管腳聯(lián)接到U1的LX管腳,測試相關(guān)的電流波形和相位裕量。
電感起始點聯(lián)接Vo的測試結(jié)果分別如圖2(a)和圖1(b)所示,電感起始點聯(lián)接LX的測試結(jié)果分別如圖1(c)和圖1(d)所示。
?(a):電感起始點聯(lián)接Vo的波形
(b):電感起始點聯(lián)接Vo的支路測試
(c):電感起始點聯(lián)接LX的波形
(d):電感起始點聯(lián)接LX的支路測試
圖2:測試波形
當電感起始點聯(lián)接Vo時,LX的波形出現(xiàn)大小波,系統(tǒng)形成顯著的振蕩,網(wǎng)路剖析儀檢測不到正確的結(jié)果。當電感起始點聯(lián)接LX時,LX的波形工作正常,網(wǎng)路剖析儀檢測為:帶寬44.55KHz,相位裕量33.82度……
輕松入門學電源:從內(nèi)阻分壓、線性穩(wěn)壓器到BUCK變換器
假如有一個10V的電流電容電阻串聯(lián)分壓公式,要想得到5V的電流,如何辦?十分簡單,用兩個電阻相同的阻值R1、R2串聯(lián)上去,從接地內(nèi)阻R2上取電流,就直接得到5V電流。
圖1:串聯(lián)內(nèi)阻分壓
假如給這個電流加負載,二個串聯(lián)內(nèi)阻的電阻為1K,負載內(nèi)阻為1K,這么得到的電流只有3.33V,因而這個電流不具有加載能力,不能作為穩(wěn)定的電源給負載供電。
穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓的能力,倘若將電路中的R2換成5V穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓管兩端就可以輸出穩(wěn)定的5V電流,這個電流具有一定的加載能力。串聯(lián)內(nèi)阻R1的取值范圍由穩(wěn)壓管的最小工作電壓(穩(wěn)壓)和最大工作電壓(最大功率耗損)來決定。輸入電流變化時,輸入電流和輸出電流的壓差由R1來承當,因而R1俗稱之為調(diào)整阻值。
串聯(lián)穩(wěn)壓管電路中,調(diào)整內(nèi)阻坐落主電壓回路,因而不能通過大的負載電壓,輸出負載電壓范圍十分小。為了擴大輸出負載電壓的范圍,這么,是否可以用某種方法,將調(diào)整內(nèi)阻移出主電壓回路,也就是將主電壓(負載電壓)回路和基準穩(wěn)壓電路分開,同時用基準穩(wěn)壓電路去控制輸出電流呢?
圖2:線性穩(wěn)壓器
二極管工作在放大區(qū)時,集電極可以控制柵極的電壓,同時柵極和電樞回路是獨立分開的,假若將二極管插入到串聯(lián)穩(wěn)壓管電路中,基極、發(fā)射極構(gòu)成主電壓(負載電壓)通路,基準穩(wěn)壓電路聯(lián)接到柵極,就得到了線性穩(wěn)壓器的基本結(jié)構(gòu),如圖2所示。若穩(wěn)壓管為5V,輸出電流為:5-0.7=4.3V。輸入電流變化時,輸入電流和輸出電流的壓差都由工作在放大區(qū)二極管承當,因而這個二極管稱作之為調(diào)整管。
穩(wěn)壓管作基準電流,精度差、溫漂和噪音大,輸出電流設(shè)置的靈活性較差,假若將穩(wěn)壓管換成精度高、溫漂和噪音小的帶隙基準,輸出電流通過集電極進行反饋控制,同時加入過流、過溫、過壓、欠壓等一些保護功能,就構(gòu)成了常用的三端線性穩(wěn)壓器,如、等。
圖3:三端線性穩(wěn)壓器
通用的三端線性穩(wěn)壓器輸入電流和輸出電流的壓差必須小于2V以上才會正常工作,優(yōu)化電路使輸入電流和輸出電流的壓差高于2V時也能正常工作,這些三端線性穩(wěn)壓器稱為低壓差三端線性穩(wěn)壓器電容電阻串聯(lián)分壓公式,即LDO,甚至還有超低壓差的三端線性穩(wěn)壓器……