关于BUCK降压的一些学习笔记3--＞最简单的BUCK电路

在上两篇学习记录中说到了利用运放的滞回比较器产生一个三角波，再利用这个三角波接入一个比较器产生方波。另外就是BUCK的一个电路，分别如下图所示：

产生方波：

该图中C1电容的上端就可以直接产生一个三角波，其频率可调节C1电容或者R7充放电电阻。该电路我已经实际焊接出来真实可用。产生的波形图如图所示：

那么关于这个三角波的幅值计算方法大致有如下。

当比较器输出高电平时：

等效电路如下：

比较器输出高电平时，其等效电路如上图所示。R8的上端为比较器的正输入端，其高电平阈值计算如下：并联上拉电阻约为868Ω，就是很简单的并联公式，然后根据分压公式可计算出Vth约等于9.4V。

当出较器输出低电平时等效电路如下图所示：

很明显可以算出比较器的Vtl电平阈值。最终就得到了滞回比较器的两个阈值。

那么，该处的三角波是怎么得到的呢？

首先，在系统初始上电的时候，C1电容是没有电的，比较器的负输入端直接被拉到低电平，但是比较器的正端是直接由两个电阻分压而来，所以系统在初始时输出高电平，此时通过这个输出的高电平给C1电容进行充电。那么这时候，运放输出高电平，阈值为Vth=9.4V，也就是说，现在只能当比较器的负输入端大于9.4V的时候，才能输出低电平，简而言之就是电容上的电压会充到9.4V，这个时候继续往上冲，那么比较器负输入端大于正输入端，那么比较器输出低电平，此时C1电容开始放电。因为此时比较器输出低电平，Vtl的阈值时可以算出来的，这个时候只有电容负端一直放电，放到Vtl时比较器正端大于比较器负端，此时停止充电输出高电平开始给C1电容充电。如此往复，则产生了一个三角波。

那么也就是说在这个图中，TP5测试点产生了一个三角波，通过这个三角波在和另外一个比较器IC1B的正端一个固定电压进行比较，可以在TP4产生一个占空比可调方波，通过调整RP1，也就是改变ICB1的5脚正端阈值就可以在TP4正端产生一个可调的方波。这里本来想贴一个示波器的图的，不知道为什么示波器读不出我的U盘了。

那么到目前为止，已经可以得到一个可调占空比的方波了。如何利用该方波去控制第一篇记录中的buck中的P管呢？

最终我借鉴别人的经验得到的图是这样的：

首先表明一下，我是个小白，上面的参数可能很多不准确，但是我最终想表达的目的是想得到一个效果，先实现一个降压的效果。

至于后面的BUCK拓扑中，关于器件的选取，简单描述一下就是：

续流二极管的恢复时间不能太长，也不能太短，太长可能还没有续流完成就再次导通了，太短的话，在开关频率较高时，可能会有EMC的影响（以上学习来自同学），还有就是二极管的反向耐压必须要大于VCC，一般加上余量可以认为1.2倍左右，比如这里12*1.2=14.4，也就是起码要大于14.4V，但是目前的很多二极管反向耐压都可以达到这个要求，另外考虑到恢复时间，这里就选择了B340A（肖特基）

电感L1 由于涉及到的计算比较复杂，而我这里只是为了验证一个结果，因此我实际焊接的时候，是焊接22uH的，BUCK中的电感，实际上只要保证不饱和，而且只是为了达到一个降压效果，不考虑其它参数，随便取都可以，一般取的大一点就是工作在CCM模式了，为了保证不饱和可以取的大一点。

C2和C3的电容的选取也比较复杂，为了验证一个结果，我这里焊接的是两个4.7uF的电容。

R11在本电路中为一个假负载，该假负载的作用是如果只对电容进行充电没有进行消耗，电容上只有充电电流，没有放电电流，可能会导致电容上的电压越来越高，最终导致电容炸开。这个假负载是为了让BUCK正常工作的，不管后级接不接负载，都需要这个电阻。根据我老师给我的经验就是，这个假负载一般在2K左右比较多。

以上纯属个人见解，更精确的选择我可能还需要进一步学习，后续也会记录一下我的学习过程。这里的选取很随意，大佬请忽略，哈哈哈~~~

但是我实际焊接出来~~最终我要的效果是实现了

该电路效果的实现是在：负载稳定不变，带负载能力差的情况下的，并且没有过压保护，以及负反馈的一个过程，这些电路在后续会陆续加上。

那么为什么这里比较器输出的PWM载波（固定占空比的方波），要接一个三极管开关，然后再去控制P管呢，这里主要是为了实现P管的快速开关。要实现P管的快速开关，那么前级驱动电流就要大。因此该处使用了一个N三极管驱动后级P管。

PS：关于这里电阻的取值：

R10：下拉电阻，目的是为了保证三极管的两态，他的取值要保证和比较器OC门上拉电阻R4分压电压大于0.7V，保证Q2的正常导通。

R3:Q1的上拉电阻，和R10一样，为了保证两态。另外和R6一起可以控制Q2的IC电流

R6:当Q2导通时。要保证R6和R3的分压保证Q1导通，这里就是0<Vb_q1<VCC-0.7V。

最终该电路可以通过调节RP1实现一个占空比可调的固定输出的最简单的BUCK电路。

在暂时不加其它保护的基础上，进一步分析电感电容的一些取值，电感工作模式等。

真难啊~~~~~~~~~~~

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