dc降压电路原理，降压型开关稳压电源

设计一对降压直流开关稳压电源，额定输入直流电压为36 V，额定输出直流电压为10 V。最大输出电流3A，额定功率30W，需要稳压功能，最大输出纹波电压70mv，负载调整率5%，电压调整率0.7%。具有过流保护功能，工作值约为3.2A。两个稳压电源可以并联运行。今天给大家分享的是一款降压型DC/DC开关稳压电源的设计。所有这些信息都是开源的。是的，一切都是开源的。我会持续更新和开源电路板、核心原理和程序。首先拍一下主系统的照片

最初我用的是TL494做的一个简单的主控电路，虽然有用，但后来我测试了这个电路，发现芯片在50Khz工作频率下很热，而且效率低于它的最高速度。我无法跟上。 75%，纹波和电压调整率良好，负载调整率降低

TL494是一款固定频率脉宽调制电路，具有控制开关电源所需的全部功能，广泛应用于单端双管、半桥、全桥开关电源。它可以通过外部电阻器和调节电容器来控制。输出电容器上的脉冲实际上是通过将电容器上的正锯齿电压与另外两个控制信号进行比较来获得的。功率输出管Q1和Q2由或非门控制。当双稳态接触器时钟信号为低电平时，通过。也就是说，仅在锯齿波电压大于控制信号的期间才对其进行门控。随着控制信号的增加，输出脉冲的宽度减小。

控制信号从集成电路外部输入，送到时间死区时间比较器和误差放大器的输入端。死区时间比较器的输入补偿电压为120mV，将最小输出死区时间限制在锯齿波周期的4%左右，输出端接地时最大输出占空比为96%。输出端连接到参考电平，占空比为48%。如果死区时间控制输入端子连接到固定电压，则可以在输出脉冲中产生额外的死区时间。

脉冲宽度调制比较器为误差放大器提供了一种调整输出脉冲宽度的方法。当反馈电压从0.5V变化到3.5V时，输出脉冲宽度从死区确定的最大导通百分比时间下降到零。两个误差放大器的共模输入范围为-0.3V至(vcc-2.0)，并且可以从电源输出电压和电流中感测到。误差放大器的输出始终处于高电平，并且通过与脉宽控制器的反相输入进行“或”运算，电路配置使得只有最小输出可以控制控制电路。 494外围PCB电路如下

这是整个系统的图，完全基于硬件电路构建。使用起来有点困难

目前，直流稳压电源主要有两种类型。一种是线性直流稳压电源，另一种是开关直流稳压电源（又称高频直流稳压电源）。开关直流稳压电源由于具有比一般线性电源或晶闸管电源更小、更轻、更节能等主要特点，越来越受到用户的欢迎。 TL494也是大多数DIY爱好者和初学者首选的通用芯片。

经过不断的努力，第一个产品终于完成了，但是我只能说，所有的任务都完成了，但是很明显，经过整流之后，效果并没有预想的那么完美。因此，为了以较少的元件获得直流电源，必须通过滤波电路滤除多余的交流部分。电感滤波器适用于低电压，但在型LC滤波电路中，电阻的存在导致电源损耗，功率下降，所以采用电容滤波电路。整流电路经过电容滤波电路，使输出电路更加平滑，平均电压比前两个滤波电路更高。电容滤波电路如图所示。

这个BUCK电路图是

我根据多用途板绘制了电路PCB并制作了第一块板。

这是一个使用运算放大器的负载识别功能电路。恒压输出和负载识别功能之间的切换是恒压模式和恒流模式之间的切换，可以使用CNC方法和OP07双运放放大电路。

双运放电路由两个OP07运放组成，其中第一个OP07运放调整电压放大系数，将负载电阻反映到输出电压中，第二个OP07运放调整输出电压的方向和电源电压。返回TL494的2脚，实现负载识别功能。该方案稳定性高，硬件电路并不复杂。实现切换功能，选择按键开关进行手动切换，简单实用。相比之下，我们选择这个选项。正如照片所示。

这是一个电阻分压检测电路。通过在输出回路串联采样电阻，将流过电阻的电流转换为两端的电压，通过检测电压值来确定电流值。

采用电阻采样方式，与电位器串联一个电阻，得到中间电压返回给单片机，实现电压采集。通过将电流转换成两端的电压并检测电压值来确定电流值。过流保护内部使用TL494来实现过流保护。这需要在电路中添加采样电阻。利用采样电阻分压后输入芯片，实现过流保护。同时，该芯片具有多种过流保护模式，而且该方案的电路非常简单，但对于3.2A来说，需要增加采样电阻来实现过流保护，从而降低了效率。整个系统。或者，您可以使用运算放大器来放大和控制电压。这就要求运放具有更高的线性度。采样电路如图所示。

驱动电路采用IR2104半桥驱动芯片驱动BUCK型同步整流电路实现系统降压运行，采用无源泵浦负载升压原理。当电源接通时，功率迅速流动，电容C通过恢复二极管D充电，C的端电压迅速上升到Vcc附近。此时，当下管导通时，C的负级被拉动。当PWM 波形反转时，负极电位快速充电至Vcc 附近并输出反转电平，使下管截止，上管导通。 C正极电位上升到电源电压附近，涨潮时C正极电位超过Vcc电源电压。由于D的存在，电压不会回流到电源，此时C开始向芯片内部的高压侧悬浮驱动电路供电，C的端电压被充电到一定水平。在高于高压电源Vcc的电压下，只要上下管交替开关，C就会继续为高压侧悬浮驱动电路供电。当上管导通时，高压侧悬浮驱动电路上的电压始终大于上管南极。采用该芯片降低了整个电路设计的复杂度，并且通过适当选择电容C，电路可以稳定工作。 BUCK型同步整流电路如下

在之前的测试中，我们在输出端使用了型滤波器来显着降低纹波，但滤波器引起的公共端不稳定有时会导致电路无法工作。由于是浮动参考电压，所以我使用了另一个494参考作为控制端。引脚2 上的参考电压。滤波电路造成的损耗也比较大，而且该电路只能实现系统稳压、降压，以及过流、负载识别等负载功能，目前还没有使用。经过一系列的调试和参数测试，发现采用494制作的纯硬件稳压电源可以实现过流保护和负载识别功能。之后，通过调整滤波电路，可以获得足够的纹波值，但该电路的效率只有75%，与要求相差甚远，负载稳定性大大欠缺，而且重量较大。是。因此，我决定改用带有频率和电路PCB布局走线的覆铜板，以减少纹波。

在用TL494主控进行调试时，我们发现494虽然易于使用，但无法满足高频环境、高效率、低纹波的设计要求。另外，负载调节的采样电阻分压补偿很难用硬件实现，而且不准确，过流精度也稍低。因此，为了重新选择电路的主控，并通过软件实现过流精度和负载调整采样电阻分压补偿，我们采用了一块stc12单片机作为系统主控，并提供50khz的工作频率，以供进一步运行降低频率。纹波电压。第一代覆铜板产品由于绘制ADPCB不熟悉，乍一看丑陋且庞大，但电路实用，纹波降低效果明显。

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