BUCk型DC-DC变换器控制模块设计思路

BUCk 型 DC/DC 变换器控制模块设计思路

直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路:降压斩波电路 和升压斩波电路。图 1 所示的是降压斩波电路的原理图。

降压斩波电路的基本原理是:在开关 V 导通期间,电源 F 向负载供电, 负载电压 uo=E,负载电流按指数曲线上升;在 V 关断期间,负载电流经二极 管 VD 续流,负载电压 1/0 近似为 0,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载 电流连续且脉动小,通常使串接的电感 L 值较大,负载电压的平均值为:

图 1 降压斩波电路原理图

图 2 所示为升压斩波电路的原理图。分析升压斩波电路的工作原理时, 首先假设电路中电感 L 值很大,电容 C 值也很大,在 V 处于通态期间,电源 E 向电感 L 充电。充电电流基本恒定为 I1,同时电容 C 上的电压向负载 R 供电, 因 C 值很大,基本保持输出电压 uo 为恒值,记为 Uo.

图 2 升压斩波器原理图

设 V 处于通态的时间为 ton,此时电感 L 上积蓄的能量为 EI1ton.当 V 处 于断态时 E 和 L 共同向电容 C 充电并向负载 R 提供能量。设 V 处于断态的时 间为 toff,贝刂在此期间电感 L 释享 308 PIC 单片机应用开发典型模块放的能 量为(UO-E)I1toff°当电路工作于稳态时,一个周期 T 中电感 L 积蓄的能 量与释放的能量相等,即:

升压斩波电路的输出电压高于电源电压。

控制电路需要实现的功能是产生 PWM 信号,利用 PIC16F877 的 PWM 模块产生该信号,用于控制斩波电路中主功率器件的通断,通过对占空比 α的调节,达到控制输出电压大小的目的。此外,控制电路还完成一定的 保护功能。

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