降壓開關(guān)穩(wěn)壓器電路圖(一)
這是基于LM2678降壓開關(guān)穩(wěn)壓器的電路圖。LM2678系列穩(wěn)壓器是單片集成電路,可提供降壓開關(guān)穩(wěn)壓器所需的所有必要功能,并可驅(qū)動高達(dá)5A的負(fù)載。該IC具有90%以上的效率,并具有出色的負(fù)載和線路調(diào)整率。LM2678提供三種固定輸出電壓(3.3V、5V、12V)和一個可調(diào)輸出版本。該IC還具有熱關(guān)斷、電流限制和ON/OFF控制等少數(shù)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(wěn)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(dāng)IC控制開關(guān)首次打開時,它們還為IC控制開關(guān)提供電流。電容C5可提升內(nèi)部MOSFET的柵極驅(qū)動,使其完全導(dǎo)通。這最大限度地減少了開關(guān)損耗,并有助于實現(xiàn)高效率。引腳7是ON/OFF引腳,如果該引腳接地,穩(wěn)壓器將關(guān)斷。關(guān)斷模式下的電流消耗將小于50uA.肖特基二極管D1用作續(xù)流二極管。當(dāng)控制開關(guān)(內(nèi)部MOSFET)關(guān)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。
將電路組裝在高質(zhì)量的PCB上。
反饋接線必須盡可能遠(yuǎn)離電感L1。
請勿使用消耗超過5A的負(fù)載。
強(qiáng)烈建議為IC使用散熱器。
降壓開關(guān)穩(wěn)壓器電路圖(二)
顧名思義,Buck型降壓開關(guān)穩(wěn)壓器是指輸入電壓高于輸出電壓,轉(zhuǎn)換原理如下圖所示:
①檢測輸出電壓,與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較
②低于設(shè)定的輸出電壓時,開關(guān)ON,電流方向按照紅色箭頭流動
③電感儲存磁能
④高于設(shè)定的輸出電壓時,開關(guān)OFF,電流方向按照綠色箭頭流動
⑤電感把儲存的磁能轉(zhuǎn)換為電流為負(fù)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(guān)會再度打開ON
通過控制開關(guān)管的關(guān)斷打開時間就可以得到穩(wěn)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(xù)流來完成上圖綠色區(qū)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(dǎo)通狀態(tài)。
非同步整流特點
效率低,尤其是負(fù)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(dǎo)通內(nèi)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(xù)導(dǎo)通模式:在一個開關(guān)周期內(nèi)電感電流始終大于零
DCM(DisontinuousConductionMode)非連續(xù)導(dǎo)通模式:在一個開關(guān)周期內(nèi)電感電流會回到零
BCM(BoundaryConductionMode)臨界導(dǎo)通模式:在一個開關(guān)周期內(nèi)電感電流最小值剛好回到零
對于同步與非同步結(jié)構(gòu)來說是不同的,非同步結(jié)構(gòu)中使用二極管續(xù)流可以防止電感電流方向不會降到0以下。對于同步結(jié)構(gòu),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(fù)載流出電流,導(dǎo)致電感電流在0以下。
在實際應(yīng)用場景下,大部分DCDC工作在CCM。
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