BUCK降壓電路空載問題
最近做BUCK降壓電路,采用單片機+驅動電路來控制主電路
BUCK電路我首先想到的就是上管P溝道的形式,(圖中封裝是N溝道的,手動修改),然后用二極管續(xù)流,因為P溝道MOS管是門極小于柵極導通,這樣易于驅動,驅動芯片可以跟主電路用同一個電源供電,然后輸出加兩個大電阻進行分壓采樣,或者加采樣電阻進行電流采樣,用單片機ADC讀取,然后輸出PWM進行實時調整就可以形成閉環(huán)了,可以實現(xiàn)恒壓或者恒流。
到此為止這個電路都是正常的,只是通過調整PWM占空比來調整輸出電壓的精度因PID算法而異,需要調整相應參數(shù)。
但是想測空載電壓的時候就出現(xiàn)問題了,我一斷開負載占空比就直接調整到代碼限制的最大值90%,按理論來說應該輸出電壓是最小值,但是實際電壓是在8.4v左右,我修改代碼后,從90%占空比步進到99%占空比電壓只下降了0.1v左右,只有到100%占空比時電壓會直接下降,然后在目標電壓值上下劇烈波動(此時是在恒壓源模式),但是完全沒有了帶負載時的穩(wěn)定。
一開始我們覺得是代碼算法的問題,所以不斷修改參數(shù),最后也有些效果,抖動的范圍縮小到了1v,現(xiàn)在想想也是蠻佩服自己的,明明不是代碼問題,在那調參數(shù)調了幾個小時,所以解決問題前還是要分析清楚問題的根源,不過我也是調了這么久參數(shù)后覺得從代碼層面已經無力回天,解決不了問題后才開始嘗試搜索別的問題,嘗試別的方法。
上百度查了后,看到了兩種解決辦法:
一種是接假負載,這樣實際還是帶負載工作。
第二種是說在二極管兩端并聯(lián)一個MOS管,與上管以同步驅動方式工作。
第一種好理解,我沒有嘗試,第二種方式,經實測確實有效,已同步驅動方式工作后,帶負載與不帶負載沒有什么區(qū)別,只是輸出的電壓略有差別,但是已經非常穩(wěn)定,沒有劇烈抖動現(xiàn)象了。
至于為什么空載時原來電路工作不正常,輸入輸出不成比例,我看到大佬的解釋如下:
沒加下管前你的自舉回路阻抗很高 加下管后自舉回路就成低阻回路了。 這也是這類自舉電路對最低占空比有一定限制的原因
意思是下管還是二極管時,自舉電容無法正常充電,上管也就無法正常驅動。
修改后的電路如下:
此時采用的是兩個N溝道MOS管 ,采用同步驅動方式工作,兩個MOS管同時只有一個導通,下管導通時自舉電容充電。
帶載空載都正常工作。
在修改電路的過程中發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象,就是一開始的圖中
測量了一下,工作的時候,G極電壓最大值是11.86v,S極電壓最大是9.45v,用示波器測的。
有大佬能費神解釋一下嗎,為什么BUCK電路上管用N溝道MOS管也可以正常工作。
析視乎達不到導通條件,因為MOS管一旦導通,S極電壓就是電源電壓,而驅動的PWM最大值也應該是小于電源電壓,理論上應該無法導通。
測量了一下,工作的時候,G極電壓最大值是11.86v,S極電壓最大是9.45v,用示波器測的。
有大佬能費神解釋一下嗎,為什么BUCK電路上管用N溝道MOS管也可以正常工作。
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