buck變換器解析_buck變換器設計

2021-04-26 ryder

buck變換器總電路原理

此次設計主要是針對BUCK變換器的主電路進行設計，所選擇的全控型器件為p-MOSFET。查閱相關資料，可以使用以脈寬調制器SG3525芯片為主的控制電路來萌生pWM控制信號，從而來控制p-MOSFET的通斷。然后通過設計以IR2110為主芯片的驅動電路對p-MOSFET進行驅動，電路需要使用兩個輸出電壓恒定為15V的電源來驅動兩個芯片工作。

同時采用電壓閉環，將輸出電壓進行分壓解決后將其反饋給控制端，由輸出電壓與載波信號比較萌生pWM信號，達到負反饋穩定控制的目的，得到電路的原理框圖1所示。

圖1總電路原理框圖

電路基本結構

下圖2所示為BUCK型DC/DC變換器的基本結構，此電路主要由虛線框內的全控性開關管T和續流二極管D以及輸出濾波電路LC構成。對開關管T進行周期性的通、斷控制，便能將直流電源的輸入電壓Vs變換成為電壓Vo輸出給負載。

圖2Buck變換器的電路結構

驅動電路設計

主芯片解析

考慮到IR2110它兼有光耦隔離和電磁隔離，且電路芯片體積小，集成度高，應和快，驅動能力強，內設欠壓封鎖，而且其成本低，易于調試，并設有外部保護封鎖端口等的優勢，在此次設計中采用IR2110作為主驅動芯片。

IR2110內部功能由三部分組成：邏輯輸入；電平平移及輸出保護。如上所述IR2110的特點，可以為裝置的設計帶來許多方便。尤其是高端懸浮自舉電源的設計，可以大大減少驅動電源的數目，即一組電源即可實現對上下端的控制。其內部電路圖如圖3所示。

圖3IR2110內部電路

主芯片外圍電路設計

雖然IR2110的主要優勢是一組電源即可實現對上下端的控制，但可惜的是在此次BUCK變換電路的設計中只用到了一個開關管，故沒有充足體現出IR2110的優勢。