DC-DC的介紹以及buck電路原理

本文主要介紹：

1、DC-DC 的介紹以及buck電路原理

2、以實例分析DC-DC降壓芯片外部器件的選擇

3、測試要點及方法

DC-DC變換器是指能將一定幅值的直流輸入電壓變換成另一種幅值的直流輸出電壓的電力電子裝置，主要應用于直流電壓變換。

DC-DC變換器按照功能可以四種基本類型。

降壓型DC-DC變換器，簡稱buck變換器

升壓型DC-DC變換器，簡稱boost變換器

升-降壓型DC-DC變換器，簡稱buck-boost變換器

降-升壓型DC-DC變換器，簡稱boost-buck變換器

現(xiàn)以buck電路為例介紹DC-DC變換器。

工作原理：當開關(guān)管控制信號G1為高電平時，開關(guān)管MOS1導通，直流輸入電源VDC向電感L1以及電容C1充電。

當開關(guān)管控制信號G1為低電平時，開關(guān)管MOS1關(guān)斷，此時由于電感電流不能突變，電感L1中的電流通過二極管D1續(xù)流繼續(xù)為電容C1充電，實現(xiàn)降壓。

所以只需要通過改變開關(guān)管的導通關(guān)斷時間(即占空比)，就可以改變輸出電壓。

實例分析：

上圖為12V轉(zhuǎn)5V降壓電路：

根據(jù)MP1471規(guī)格書,EN使能引腳需要為高電平才可以啟動芯片，依據(jù)規(guī)格書將EN引腳通過串聯(lián)100KΩ的電阻連接至直流電源輸入引腳VIN，并且使能引腳的電壓閥值為1.5V所以通過R5(100KΩ)與R6分壓，使EN腳電壓高于1.5V啟動芯片。BST引腳需要串聯(lián)一個1uF電容連接至SW引腳，形成一個浮動的自舉電容。FB反饋引腳的基準電壓為0.8V，可以通過調(diào)整輸出端的分壓電阻來調(diào)整輸出電壓。

輸入電容C1，輸出電容C2，輸出電感L1的選擇：

輸入輸出電感電容的選擇需要充分考慮電壓紋波以及電流紋波，根據(jù)測試要求輸出電壓紋波不應該超過輸出電壓的2%，以下為相關(guān)的計算公式。具體步驟見Mathcad-[DC-DC buck降壓電感電容選型

實際中DC-DC的輸入輸出在并聯(lián)一個大電容的基礎上都會并聯(lián)一個小電容，用于濾除高次諧波，因為小電容一般采用陶瓷電容，它的ESR會相對較小，因大電容并聯(lián)的緣故，可以降低總的ESR。

紋波測試：

注意：如上圖為測試采用的一些儀器設備，示波器選擇20M帶寬限制，接地端子采用接地彈簧以減小環(huán)路面積，盡量在最近的陶瓷電容兩端測試。

如若不是嚴格按照上面的測試條件，將引入噪聲，這時測的就不單單是紋波了還有噪聲。