DCDC升降压电路几种个人方案

DC-DC起落压电路的几种解决方案（成都信息工程学院

科技创新实验室）W00DSTOCK前一段时间，本着学习的态度参加了TI杯校赛，做了此中的一个直流起落压的题，作品没做的很好，可是在准备时期，我对各样可行电路都做了试试，一些心得取出来与大家分享，也望各路大侠对不当之处不惜见教。我们在实质应用中，常常会出现系统中各个模块供电不一致，或许供电电源的电压时变化的（比方汽车中的电池电压受温度影响而变化），在只有一个电源供给供电的时候，同时能够升压或降压的电路就变得特别实用。下边，来看一下我想到的几种起落压问题的解决方案。非隔绝式开关电源的基本电路一般有三种：Buck降压电路、Boost升压电路、Buck-boost极性反转起落压电路。要实现同时起落压功能，第一想到的必定是Buck-Boost极性反转电电路。图表1极性反转电路原理表示这类拓扑构造的电路能够输出与输入相反的、能够比输入电压更高或许更低的电压，并且整体的效率也很高。但弊端也很显然：一就是极性相反，当输入电压是正压且要求输出也是正的时候，我们还要对输出电压进行反向，这就是一件很麻烦的事；可是，有时我们需要的就是负压的时候，这个弊端又会有一种很大的用途。弊端二就是，这类拓扑构造电路的电流脉动值很大，输出滤波不好办理。在实质制作中，我选择了用TI的Buck型降压芯片TPS5430来做开关管以及驱动的部分，更方便控制，简化了电路。还有一个弊端是，这类电路不方便数控，并且无法直接用AD采输出电压。下边这个是我做的一个控制TPS5430反应的电路。图表

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做控制电路常有的来解决这个问题的还有此外一种电路，就是把boost电路和buck电路联合起来。可是如何联合方法有好多种。第一种，直接拼接。比方输入电压时5-12V，输出电压要10V，那么我们就能够使用升压电路将输入电压一致升到13V，而后再使用电压可调理的降压电路来供给输出电压。在做这个方案时，我升压用了TI的TPS61175，输入范围是3-18V，输出范围是3-65V，最大输出电流时3A。降压相同用了TPS5430。图表3TPS5430降压电路图表4TPS61175升压电路可是这类电路构造最致命的问题就是，效率上不去。由于这类电路对电压做了两级的办理，假定每级的效率都有90%的话，整体的效率也才80%，并且两个开关芯片开关频次不一样，相互之间的开关噪声影响很大。第二种，是起落压选择法。即先判断输入电压，确立输出电压后判断该升仍是该降。在电路输入端和DC变换模块之间，使用继电器或场管来做开关，选择电路工作的模式。这类电路简单理解、硬件设计相对照较简单，难在判断控制。此外这类电路存在一个大问题，当要求输入电压和输出电压相同时，这类电路就力所不及了。第三种拼接的方法，则是这几种方案中，我感觉最好的一种方案。先看一下拓扑图：图表

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双场管起落压电路其实这是在第一种拼接方法基础上的改良电路，奇妙归并了Buck电路和Boost电路，简化了电路，节俭了电路消耗。要降压的时候，关掉第二个场管，使用PWM波控制第一个场管即可，要升压的话，就保持第一个场管完整开启，使用PWM波控制第二个场管即可。在使用分别原件去搭DC电路的时候，必定得特别重视开关频次的设定，以及与之般配的二极管、电感、电容。这类电路做好的话，效率能够在90%以上。这个电路构造比较简单，就不贴图了，附张光耦驱动的电路吧。第四种方法是第三种的改良版，是使用的集成芯片来达成这个电路。看了很多芯片的资料，最后我选择的是LM5118，它拥有超宽的电压输入范围：3-70V，输出电压范围也在3-75V的宽范围，最大输出电流3A，效率能够做到95%。可是这个芯片比较娇贵，不好调，并且PWM输出驱动能力较弱。我采用了官方PDF介