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降壓開關穩壓器電路圖講解

科技觀察員 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2023-07-17 16:49 ? 次閱讀

降壓開關穩壓器電路圖(一)

這是基于LM2678降壓開關穩壓器的電路圖。LM2678系列穩壓器是單片集成電路,可提供降壓開關穩壓器所需的所有必要功能,并可驅動高達5A的負載。該IC具有90%以上的效率,并具有出色的負載和線路調整率。LM2678提供三種固定輸出電壓(3.3V、5V、12V)和一個可調輸出版本。該IC還具有熱關斷、電流限制和ON/OFF控制等少數功能。

此處給出的電路基于LM2678-5.0版本,該版本提供5V輸出。穩壓器的輸入電壓饋送到IC的引腳2。電容C1至C4是輸入旁路電容。當IC控制開關首次打開時,它們還為IC控制開關提供電流。電容C5可提升內部MOSFET柵極驅動,使其完全導通。這最大限度地減少了開關損耗,并有助于實現高效率。引腳7是ON/OFF引腳,如果該引腳接地,穩壓器將關斷。關斷模式下的電流消耗將小于50uA.肖特基二極管D1用作續流二極管。當控制開關(內部MOSFET)關閉時,電感L1的電流流過該二極管。電容器C6和C7以及輸出濾波電容器。

wKgaomS1AIyAWBAJAAEQ3P84upQ165.png

將電路組裝在高質量的PCB上。

電路的電源可以是8至40VDC之間的任何電源。

反饋接線必須盡可能遠離電感L1。

請勿使用消耗超過5A的負載。

強烈建議為IC使用散熱器。

降壓開關穩壓器電路圖(二)

顧名思義,Buck型降壓開關穩壓器是指輸入電壓高于輸出電壓,轉換原理如下圖所示:

wKgaomS1AIeAGmTgAAM2MYbL56k921.png

檢測輸出電壓,與基準電壓進行比較

②低于設定的輸出電壓時,開關ON,電流方向按照紅色箭頭流動

③電感儲存磁能

④高于設定的輸出電壓時,開關OFF,電流方向按照綠色箭頭流動

⑤電感把儲存的磁能轉換為電流為負載輸出,再返回到電感

⑥電感的磁能消失,輸出電壓開始下降時,開關會再度打開ON

通過控制開關管的關斷打開時間就可以得到穩定的輸出電壓。

同步整流or非同步整流

在Buck電路中,只有一個功率管就是非同步式的,非同步式是靠二極管的續流來完成上圖綠色區域部分。同步式整流是有兩個功率管一般稱之為上管和下管,這兩個管由邏輯器控制,同一時刻只有一個管處于導通狀態。

wKgZomS1AIKAANCoAABzRTFfdJQ058.png

非同步整流特點

效率低,尤其是負載為大電流時

電路簡單且成本低

同步整流特點

效率高,MOS管導通內阻很小

需要額外的控制電路且成本較高

工作模式CCMDCMBCM

CCM(ContinuousConductionMode)連續導通模式:在一個開關周期內電感電流始終大于零

DCM(DisontinuousConductionMode)非連續導通模式:在一個開關周期內電感電流會回到零

BCM(BoundaryConductionMode)臨界導通模式:在一個開關周期內電感電流最小值剛好回到零

wKgZomS0-96AN7riAADVU3mGupg013.png

對于同步與非同步結構來說是不同的,非同步結構中使用二極管續流可以防止電感電流方向不會降到0以下。對于同步結構,使用MOS管來替代二級管,MOS管可以允許電感電流反向即從負載流出電流,導致電感電流在0以下。

在實際應用場景下,大部分DCDC工作在CCM。

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