本帖最后由 长大养猪怪我咯 于 2016-8-23 15:25 编辑
8 q1 E6 Z9 S( m( V
( p3 V7 R% X! q5 P( Q4 `
PCB3D视角
$ f4 E' ] a1 z. S
0 |9 O( s: D' l2 E, k* Y连续调压+ j' U3 W3 d+ B8 w
, b2 i \1 I' P! C' v8 q) v
过流保护
: f* u; z: x4 O7 f$ J3 J
* w9 p) u2 T* q( j8 z9 K保护恢复
3 T. Q2 a6 H X% o5 d$ {
4 ]/ E0 E6 S [$ B5 |5 X
5 M L& s m9 ^% z& ^9 {& l
- L# e: f( X8 t0 s. w从最基本的说起吧,DC-DC的变换电路有很多种,线性电源、开关电源、电荷泵,线性电源大家比较熟悉的应该就是78XX系列的芯片了,电荷泵主要用在小电流的应用中,我们也不加讨论。主要讲讲开关电源,我呢也是一个先学先卖的人,就对照资料啥的随便介绍下拉,权当是开源本设计前的一点准备工作。
+ Y+ l2 @$ v' K$ H |
6 @! K3 q" u0 [1 w4 c
3 U" ]% j. y Z+ r* P1 `3 F) L开关稳压器的工作原理,就是通过控制电路来控制开关器件的通断,配合负反馈完成稳压,跟线性稳压比起来,具有效率高体积小的特点,但是输出没有线性电源稳定。开关电源的基本结构有很多种,包括BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK等非隔离式的DCDC变换器,也有Flyback、LLC等隔离式的DCDC变换器。
6 v5 f. P, b, @7 K: r! V开源的这个设计,是以buck拓扑为核心,配合F334的高级定时器的PWM、PI算法,实现的一个很简单的闭环控制,设计输入电压60V时,输出电压可调,输出电流最大5A,输出最大功率在200W左右。 |
9 ]- R' z( M/ t1 V- P- K" t
" i7 y8 L& Z, D: k, ]3 T! l
0 h2 f H" s0 `9 m
系统框图如上,首先说明我这款电压是从HP电源的基础上增加人机界面和改善栅极驱动做的,也是征得了原作者的同意,在此表示感谢,借这个机会分享下自己的心得。
' [0 U! w" m; d
8 v2 ~! m M- j' |! y/ D5 z9 i
BUCK电路的基本结构如上图所示,相信大家基本或多或少对这个结构都有一定的了解。简单说下,S1闭合时,输入的通路为S1到L1到电容C2以及负载,S2关断时,L1中储存的能量经过D1形成新的回路,如此循环往复,在此过程中实现能量的转移,输出与输入电压的比值为占空比D。1 i8 |% ~" [ n
6 i( a5 B# c& L8 u/ `3 @
同步BUCK,就是采用导通电阻特别低的mosfet来代替续流二极管,以此来提高整个拓扑的工作效率。基本图如下:
$ n( z8 M8 J( Q' ^! T, V
0 I$ a N$ S7 ~4 S9 i) ^
在有了以上了解的基础上,开始本设计的电路设计,亦即在同步buck的基本拓扑之上展开设计,最终设计如下: |
' h. C, g c9 ]0 t
" E9 v) \: E% H, g& R
图中采用了无电解电容设计,这样虽然纹波可能会大一点,但是响应的体积却小了很多,实际测试中,纹波在100MV以下。电感和电容的取值有响应公式可以推到,这里不多赘述,直接给大家提供一个小工具,输入参数就可以计算出结果的小工具:4 O0 ~! ]- l- y) K$ L0 N6 l
BOOSTçµæãBUKCçµæãéåçµå®¹ãçµæ计ç®è¡¨.rar
(8.36 KB, 下载次数: 826)
|