降壓-升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理

如下圖所示為降壓-升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理圖，Vin為電壓輸入端口，Cin為輸入電源的濾波電容，Q1為降壓PWMmos管，D1為續(xù)流二極管，降壓和升壓共用一顆電感器L1，Q2為升壓PWMmos管，D2為升壓整流二極管，Cout為輸出濾波電容。

基本降壓-升壓電源拓?fù)鋱D

本文主要針對(duì)此電源拓?fù)鋪磉M(jìn)行相關(guān)升降壓芯片的分析對(duì)比，本文選用MPS的mp28167-A可調(diào)升降壓DC-DC芯片，基本參數(shù)如下圖所示，輸入電壓2.8-22V,最大電流3A，芯片有I2C控制接口，通過外部控制器連接I2C進(jìn)而控制FB反饋電壓，此芯片功能強(qiáng)大，不過本文主要分析內(nèi)部升降壓部分的結(jié)構(gòu)，因此其他基本信息略過，大家可根據(jù)需求進(jìn)行查閱學(xué)習(xí)。

芯片規(guī)格書

如下圖所示為芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，藍(lán)色框內(nèi)為升降壓部分的控制框圖，可以看出和前面提到的降壓升壓拓?fù)浠鞠嗤?，輸入電壓從IN腳輸入，經(jīng)過A管（對(duì)應(yīng)拓?fù)銺1），到達(dá)SW1,SW1和SW2之間需根據(jù)工作電壓，工作電流，工作頻率等參數(shù)外加一顆電感器（對(duì)應(yīng)拓?fù)銵1），B為降壓續(xù)流MOS管（對(duì)應(yīng)拓?fù)銬1），C為升壓PWMmos管（對(duì)應(yīng)拓?fù)銺2），D為升壓整流MOS管（對(duì)應(yīng)拓?fù)銬2），然后到達(dá)OUT引腳輸出。通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，在電源反接后，電信號(hào)會(huì)經(jīng)過MOS管C到SW2經(jīng)過外部電感到達(dá)SW1再經(jīng)過MOS管A到達(dá)IN腳造成短路，因此一定要注意防反接處理。

芯片內(nèi)部框圖

根據(jù)基本拓?fù)洚嫵鲈韴D如下圖所示，設(shè)置輸出電壓為12V,輸入4-20V實(shí)測(cè)可穩(wěn)定輸出12V，原理圖中C29和C27為PWMmos的自舉電容，主要作用為在PWM打開關(guān)閉時(shí)為NMOS柵極提供一個(gè)較高的控制電壓。

線路原理圖

本文主要針對(duì)降壓升壓電源基本拓?fù)?，結(jié)合實(shí)際芯片設(shè)計(jì)框圖進(jìn)行了簡(jiǎn)單的原理分析，歡迎大家探討留言，互相學(xué)習(xí)！?。。?/p>