php企业网站开发教程,关于建立企业网站的方案内容,一个完整的策划方案范文,深圳企业网站制作设计方案BUCK降压控制电路指南_buck降压电路-CSDN博客
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前言一、软件思路二、硬件电路 1、主电路拓扑2、驱动电路拓扑3、采样电路拓扑总结 前言
我建了一个群#xff0c;分享我个人做项目的经历和资源#xff0c;纯个人爱好#xff0c;一切免费#xff0c;看自己空闲时…BUCK降压控制电路指南_buck降压电路-CSDN博客
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前言一、软件思路二、硬件电路 1、主电路拓扑2、驱动电路拓扑3、采样电路拓扑总结 前言
我建了一个群分享我个人做项目的经历和资源纯个人爱好一切免费看自己空闲时间答疑有想法的可以加QQ群280730348 与前几篇文章类似BUCK控制电路拓扑类似于BOOST控制电路在弄懂BOOST拓扑结构的基础上就可以搭建BUCK电路。BUCK电路相较于BOOST电路的优点在于可以空载运行也不用担心占空比开到满会出现爆炸的情况。下面是BUCK电路的控制方案和具体电路 一、软件思路
单片机输出一路PWM信号PWM占空比越高输出电压越高。PWM占空比越低输出电压越低。通过电压电流检测电路检测输出电压或输出电流。通过PID电路控制输出电压电流的跟随若想要执行电压追踪则将采集到的电压送入PID中与目标电压做对比比目标电压低就提高PWM占空比比目标电压高就降低PWM占空比。若想要执行电流追踪则将采集到的电流送入PID中与目标电流做对比比目标电流低则提高PWM占空比比目标电流高就降低PWM占空比。
二、硬件电路
1、主电路拓扑
首先说一下具体思路你需要明确这个条件想要控制输出电压和电流的大小需要用到DC-DC变换板也就是通俗的直流电压变换。由于输入电压大于输出电压所以选用buck电压拓扑也就是降压电压拓扑。
降压拓扑选择同步整流电压拓扑电路图如下。主要控制方案是通过单片机控制LO和HO口的占空比从而最终控制输出电压的大小。同步整流降压拓扑的工作原理在于拥有两个开关mos管Q1和Q2。Mos管是电压控制管当开关管的GS端大于一定电压差时开关管呈现导通状态。当开关管的GS端无电压差时开关管呈现截至状态。那么根据这个特性我们令两个mos管对应的PWM控制信号完全相反那么在同一时间由于GS的电平只有高电平和低电平两种状态PWM控制信号相反就代表GS电平相反那么在同一时刻Q1和Q2只有一个能够导通。根据这种情况第一种工作状态Q1给高电平Q2给低电平那么Q1就导通了Q2就截至了。这个时候相当于输入电压不能跟电路中的L1电感充电了电感一旦没有充电那么就会产生一个反向的电动势。这个时候我们看第二种工作状态第二种工作状态就是Q2mos管导通Q1mos管截至电流随输入经过Q2经过电感L1再流向负载此时负载电压就等于输入电压。那么第一种工作状态时由于之前第二种工作状态充电方向是从左至右所以当停止充电时那么电感上面就会产生一个左负右正的电动势此时负载电压就等于电感电压。
那么这个时候电感电压永远不可能超过你的输入电压所以如果第一种工作状态越久那么输出电压就会越低。第二种工作状态越久输出电压就会越接近输入电压。那么控制第一种工作状态和第二种工作状态的占比就需要PWM去控制。因为我们用的驱动电路是只需要一个PWM控制信号LO口对应的是PWM控制信号的反向信号因此单片机只需要输出一个PWM控制信号这个PWM控制信号占空比大对应LO口占空比就小导通时间就越小第二种工作状态就越长电压就越大。所以输入PWM占空比越大输出电压就越大占空比越低输出电压就越低。
2、驱动电路拓扑
驱动电路如下需要理解的就是PWM_IN口PWM_IN就是单片机输出的PWM口。比如我们输入一个20khz占空比为40%的方波进来那么通过IR2104S半桥驱动芯片即可再LO口得到20khz占空比为60%的方波HO口得到20khz占空比为40%的方波。HO和LO口直接接入到主电路中对应的接口处。
3、采样电路拓扑
直流电压采样电路如下通过运放实现采集电压的缩放。DC_OUT是我们检测到的直流电压这个地方可以直接连接到主电路的输出电压口假设输出电压是33V通过R24和R22电阻分压在运放的3号口能得到33V1/(331)的电压也就是33/34v。根据运放的虚短虚断2号口电压也为33/34v。再通过R25和R23电阻分压在运放的1号口得到33/3434/331v的电压。再通过一个电压跟随器降低电压阻抗最终到输出电压口得到1V电压。因此输入33V电压可以输出1V电压。这个1V的电压送入单片机内部进行检测当单片机检测到1V以后通过内部乘以电压系数就能够得到正确的输出电压。此处电压缩放比为33倍通过改变R25和R24的大小即可得到不同的缩放倍数。 电流检测电路如下采样电路R30为10mΩ。其中I_IN口接入输出负载的负极GND连接电路的GND。假设有1A的负载电流则这个电流会流入10mΩ就会得到10mv的采样电压。U9是INA213电流放大芯片可以将采样电压放大五十倍。那么10mv放大五十倍的话就能得到500mv的电压。再次说明R28,C15,R27组成RCR的滤波电路是用来滤波的无其他作用。得到的500mv电压通过电压跟随器最终送入单片机内部进行检测那么我们检测到500mv电压就代表负载电流为1A因此根据这个电压和电流的转换关系即可检测到6A以下的负载电流。 总结
根据上面几个电路能够得到输出的电压和电流以及通过PWM驱动输出改变电压和电流的大小通过采集到的电压和电流与目标电压和电流进行对比想增大输出电压和电流就增加PWM输出占空比减少输出电压和电流就减小PWM输出占空比。
PCB布局上需要注意的是信号线用覆铜包裹尽量短且直不要太粗信号线不要绕。像电感电容等器件尽量紧凑减少杂散电容电感带来的影响。
