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BUCK电路+测试系列

这次的buck电源模块除了播放器有点强势之外,其他的都是蛮好的,讲解的也很仔细,很透彻。

首先介绍一下buck电路,DC-DC降压斩波电路.该电路是由开关器件,电感,续流二极管主要器件组成,其原理图如图所示:

理论的东西也就不多说什么了,直接上一些这次的测试结果。

                                                                                                                  

电路图如图所示:

 

这个buck电路采用的PWM控制器是TL494,当然,这就免不了来一个数据手册参考了。

TL494TL494是一款固定频率的脉宽调制控制电路主要设计用于开关电源控制。完整的脉宽调制控制电路, 具有主或从操作的片内振荡器, 片上误差放大器两个,片上5.0 V基准电压参考, 可调节的死区时间控制,单端或双端操作的输出控制, 欠压锁定。

TL494的内部结构如图所示:(其中振荡器频率计算由datesheet给出)

附一张数据手册中的参考电路,其中的模块功能已标出:

由于个人的不良习惯,有一些参数没有测好,随后会补上。刚拿到板子后就全部直接焊接上了,不过板子也没有出现什么问题。也就仅仅是侥幸,当出现什么问题时,最开始的就是迷茫,无从下手的感觉。然而,当你从一开始就边焊接边测试,不仅仅容易解决问题,而且能够让你的思路一清二楚,对于学习认识每个部分的功能也有很大的作用。

由于TL494采用的单端输出,无软启动,此时8 11脚并联起来使用,以达到高的输出电流,此时输出控制管脚必须连接到地来禁止双稳触发。此时输出频率等于振荡器频率

 

下面是测试部分:首先输入电压是12V,输出电压为5V,额定电流为1.3A,公式不好写,我就直接截图了嘻嘻。

 

首先测试的是振荡电路(锯齿波的产生)

电阻R9=4.7KΩC2=102

其振荡频率为f-1.1/(R9*C2)=23.4KHZ,测试波形如图所示

频率相差不大。实测频率为25.49KHZ,峰值电压为2.92V

 

 

 

 

死区控制比较器包含有效的 120mV 输入偏置能把最小输出死区时间控制在锯齿波前 4%的周期

左右。这样的结果是在输出控制接地的时候,输出最大占空比为 96%

振荡频率准确后,测试开关管集电极电压,输出波形PWM

前期的开环测试后面附上,现在的图为闭环后PWM波形,占空比为45%,计算占空比为5.04/12.2=41%

 

放大波形后会发现,会有微小的尖峰电压。其原因是因为开关导通瞬间,电源电压加到电感,由于电感的分布电容,产生了一个高频LC振荡,因此产生了一个短暂的过冲,因为接上了续流二极管和滤波电容,其尖峰电压已经大幅度减小。

 

 

 

下面测试的是基准电压,14脚位置,其输出波形如图所示,电压值为5V,调节输入电压时,保持稳定不变。

中间有几步未加续流二极管和滤波电容的测试,后续补上,不过功率相对过大,需使用相应负载进行测试,不然很容易烧毁电路。

 

下图为接LED负载的输出波形及实物图测试,纹波电压很小,120MV

 

 

开始部分过流保护电流采样参考电压波形及输出电压采样波形如图。

 

 

当电流达到1.3A时,电路过流保护,灯灭。

 

下图是负载能力测试

输入功率P1=12.2*0.75=9.15W

输出功率P2=5.04*1.1465=5.78W

效率n=5.78/9.15=63%

效率不算高,由于这个BUCK使用的是三极管,相对MOS管来说,损耗更多,但是对于小功率电路来说,自身自身消耗功率占比相对较高,也是差不多了。

下图是负载能力测试,满负载电流定为1A

输入功率P1=12.2*0.66=8.05W

输出功率P2=5.04*1.0026=5.05W

效率n=5.05/8.05=63%

效率太低了,由于这个BucK使用的是TIP32APNP型三极管(他的BOM表里竟然没给,是为了美观吗?哈哈哈哈哈),相对MOS管来说,损耗更多,满载之后加了散热片都很烫手,但是对于小功率电路来说,自身自身消耗功率占比相对较高,也是差不多了。

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筱眼睛
LV.5
2
2018-04-20 09:10
看着不错
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素叶
LV.1
3
2018-05-02 08:02
请问你的示波器是什么型号的,how much
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