DC-DC功能概述-DC-DC降壓(Buck)電路恒壓限流原理分析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-05-09
DC-DC是一種在直流電路中將一個(gè)電壓值的電能變?yōu)榱硪粋€(gè)電壓值的電能的裝置，其采用微電子技術(shù)，把小型表面安裝集成電路與微型電子元器件組裝成一體而構成。
1.輸入輸出端的電壓均為平滑直流,無(wú)交流諧波分量
2.輸出阻抗為零
3.快速動(dòng)態(tài)響應,抑制能力強
4.高效率小型化
隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，以及消費類(lèi)電子設備的廣泛使用，對高效直流電源變換(DC-DC)的研究與應用成為日益重要的課題。DC-DC電路以其優(yōu)異的特性，在大多數消費類(lèi)電子設備中，替代了線(xiàn)性電源變換線(xiàn)路成為了主要應用對象。本文針對DC-DC Buck電路，簡(jiǎn)析其電壓和電流的控制原理。
DC-DC電路分為電壓模式和電流模式控制兩種類(lèi)型，基本原理都是誤差放大器的輸出與三角波比較產(chǎn)生PWM，PWM信號驅動(dòng)功率管實(shí)現變換。區別就是電壓模式的三角波來(lái)自三角波發(fā)生器，電流模式的三角波來(lái)自電感的電流。
關(guān)于電壓模式、電流模式的優(yōu)缺點(diǎn)這里就不展開(kāi)了，下面注意一下每張圖中的圓圈，下面有兩張圖，分別代表兩種模式控制類(lèi)型的DC-DC芯片內部結構框圖，紅圈內有誤差放大器和誤差放大器的補償端。
電壓模式(TPS40057)：
電流模式(MP2307)：
這些DCDC電路電壓調節的基本思路：
輸出端通過(guò)分壓電阻將輸出電壓采樣到FB(VFB)端，也就是反饋端，與基準電壓對比后通過(guò)運放輸出一個(gè)電壓，與三角波對比，產(chǎn)生PWM信號，驅動(dòng)功率管，實(shí)現電壓的閉環(huán)控制。補償端接RC補償電路，實(shí)現電路快速穩定響應。
典型應用電路(MP2307,輸出3.3V)：
那么問(wèn)題來(lái)了，電流調節(限流)怎么實(shí)現？
經(jīng)典的DCDC控制IC TL494 內置了倆誤差放大器，實(shí)現電壓和限流的調節：
TL494內部結構框圖：
TL494 恒壓限流典型應用，輸出5V 10A，調節R1和R2的比例可以調節限流大小，右下角R13 0.1Ω：
一般的DCDC控制芯片，以MP2307為主：
內部只有一個(gè)誤差放大器，我們可以外掛一個(gè)，實(shí)現電流的控制，下圖運放左側肖特基陽(yáng)極直接接到MP2307的 6腳，COMP腳，也就是內部誤差放大器的輸出端，原有電壓調節電路不變，原輸出的負極變?yōu)橄聢D的OUT-，調節下圖電位器可以實(shí)現限流的調節。
當流過(guò)R2的電流*R2電阻大于運放3腳電壓，運放將COMP端拉低，占空比變小，電路輸出電壓(電流)降低，直到保持運放同相端反相端電壓相等，實(shí)現限流調節。
一、隔離：
1、噪聲隔離：（模擬電路與數字電路隔離、強弱信號隔離）
2、安全隔離：強電弱電隔離\IGBT隔離驅動(dòng)\浪涌隔離保護\雷電隔離保護（如人體接觸的醫療電子設備的隔離保護）
3、接地環(huán)路消除：遠程信號傳輸\分布式電源供電系統
二、電壓變換：
升壓變換\降壓變換\交直流轉換（AC/DC、DC/AC）\極性變換（正負極性轉換、單電源與正負電源轉換、單電源與多電源轉換）
三、保護：
短路保護、過(guò)壓保護、欠壓保護、過(guò)流保護、其它保護
四、降噪：
采用有源濾波
五、穩壓：
交流市電供電\遠程直流供電\分布式電源供電系統\電池供電
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