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降壓-升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理

CHANBAEK ? 來源:頭條號開心的硬件小白 ? 作者:頭條號開心的硬件 ? 2023-03-16 09:42 ? 次閱讀

如下圖所示為降壓-升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理圖,Vin為電壓輸入端口,Cin為輸入電源的濾波電容,Q1為降壓PWMmos管,D1為續(xù)流二極管,降壓和升壓共用一顆電感器L1,Q2為升壓PWMmos管,D2為升壓整流二極管,Cout為輸出濾波電容。

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基本降壓-升壓電源拓?fù)鋱D

本文主要針對此電源拓?fù)鋪磉M(jìn)行相關(guān)升降壓芯片的分析對比,本文選用MPS的mp28167-A可調(diào)升降壓DC-DC芯片,基本參數(shù)如下圖所示,輸入電壓2.8-22V,最大電流3A,芯片有I2C控制接口,通過外部控制器連接I2C進(jìn)而控制FB反饋電壓,此芯片功能強(qiáng)大,不過本文主要分析內(nèi)部升降壓部分的結(jié)構(gòu),因此其他基本信息略過,大家可根據(jù)需求進(jìn)行查閱學(xué)習(xí)。

pYYBAGQSc_WAAxZcAANbl1ChLRo883.jpg

芯片規(guī)格書

如下圖所示為芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,藍(lán)色框內(nèi)為升降壓部分的控制框圖,可以看出和前面提到的降壓升壓拓?fù)浠鞠嗤斎腚妷簭腎N腳輸入,經(jīng)過A管(對應(yīng)拓?fù)銺1),到達(dá)SW1,SW1和SW2之間需根據(jù)工作電壓,工作電流,工作頻率等參數(shù)外加一顆電感器(對應(yīng)拓?fù)銵1),B為降壓續(xù)流MOS管(對應(yīng)拓?fù)銬1),C為升壓PWMmos管(對應(yīng)拓?fù)銺2),D為升壓整流MOS管(對應(yīng)拓?fù)銬2),然后到達(dá)OUT引腳輸出。通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,在電源反接后,電信號會經(jīng)過MOS管C到SW2經(jīng)過外部電感到達(dá)SW1再經(jīng)過MOS管A到達(dá)IN腳造成短路,因此一定要注意防反接處理。

poYBAGQSc_aAKPLHAAFXXTY-ptk540.jpg

芯片內(nèi)部框圖

根據(jù)基本拓?fù)洚嫵鲈韴D如下圖所示,設(shè)置輸出電壓為12V,輸入4-20V實(shí)測可穩(wěn)定輸出12V,原理圖中C29和C27為PWMmos的自舉電容,主要作用為在PWM打開關(guān)閉時為NMOS柵極提供一個較高的控制電壓。

pYYBAGQSc_eAL7wOAADfnxOHPQA157.jpg

線路原理圖

本文主要針對降壓升壓電源基本拓?fù)洌Y(jié)合實(shí)際芯片設(shè)計框圖進(jìn)行了簡單的原理分析,歡迎大家探討留言,互相學(xué)習(xí)!!!!

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