BUCK電源案例之PWM

上一篇我們已將BUCK電路中拓撲和滯回三角波電路參數(shù)確定下來了，一起看一下電路圖如圖一示，由于R5和C39是輸出三角波的，后期調試是需要微調的所以我們這里取巧，把R5換成可調電阻，方便后期調試。

(▲圖一)

分析思路時我們說滯回比較器輸出的三角波需要再接到比較器進而形成PWM波，那我們再加一級比較器進來看一下如圖二示，那三角波的輸出應該接到比較器的哪一個輸入端，先假設接到正輸入端，那負端需要電阻分壓來和三角波進行比較，我們來分析一下這個電路(UA簡稱A比較器，UB簡稱B比較器)

(▲圖二)

我們知道接入后面比較器的三角波閾值為4V---8V，而我們需要40%的占空比，那正極輸入電壓應該是多少呢?

我們看下圖三來分析一下。

(▲圖三)

把4V電壓分成100份，我們取其中40%,當電阻分壓為6V4時比較器輸出40%的占空比，因為三角波此時接比較器正端，所以只有正輸入端高于負輸入端1.6V才能輸出40%高電平，那此時我們需要分析一下上電、穩(wěn)態(tài)、掉電、再次上電、穩(wěn)態(tài)、掉電這個過程，首先應該考慮初始上電時候，C39電容上電壓為0V(C39電容是三角波電容)，比較器B輸出高給C39電容充電，而自舉電容上的12V電壓同樣緩慢上升，但是肯定比C39上的電壓上升的快，因為自舉電容上的電壓需要通過電阻給C39充電，那畫出C39上的充放電波形，以及比較器A分壓電阻上的波形，如圖四示，藍色波形為電阻分壓波形，紅色波形為三角波波形。

(▲圖四)

t0之前這段時間分壓電阻上的電壓比C39電容上的電壓升的快，比價器A輸出0%占空比沒有問題，分析t0---t1這段時間電路處于穩(wěn)定狀態(tài)三角波輸出穩(wěn)定，分壓電壓輸出穩(wěn)定，比較器A輸出40%占空比，也沒有問題，分析t1---t2這段時間，電源開始掉電，比價器A正端的分壓電阻是純阻性的跟隨電源電壓變化，電源為0V，其必定為0V，所以是下降斜率很快，而C39上的電壓在電源斷開過程中B比較器輸出端是高阻態(tài)無法放電，那C39只能通過電阻放電所以下降斜率要緩，此時t1---t2時間端內占空比輸出0%，沒有問題，而t2---t3這段時間內三角波電平恒大于分壓電阻電平，A比較器輸出100%占空比，此時間段內MOS管會導通，持續(xù)給電感充電，從而損壞電感，而MOS管也會因為發(fā)熱損壞，因此三角波不能接A比較器正端。

接下來把三角波接A比較器負端看一看如圖五示，電容的充放電波形如圖五-1示，同樣我們也需要分析初始上電、穩(wěn)態(tài)、掉電、再上電、穩(wěn)態(tài)、掉電，需要畫出對應A/B點的波形，A點是A比較器分壓電阻的電壓值，B點是三角波輸出用A/B點簡寫如圖六示。

(▲圖五)

(▲圖五-1)

(▲圖六)

分析t0之前時間A點電壓上升斜率高于B點電壓上升斜率，A比較器恒輸出高，占空比100%，不符合要求，原因和上面接負端時候一樣，那看t0---t1這段時間電路處于穩(wěn)態(tài)A比較器輸出40%占空比符合要求，繼續(xù)看t1---t2，這段時間電源是掉電的，B點電位會高于A點電位，A比較器會輸出高電平驅動MOS管開通，但是這個時間非常短不會使輸出高的占空比高于40%，所以這里不會對后極電路造成太大影響，原因是此時的A點電壓是5V6降低到4V是很快的，其輸出高的時間小于一個載波周期,所以電路還是比較安全的，接著看圖t2---t3這段時間內B點恒高于A點,A比較器輸出0%占空比對后極電路不產生影響，那對比下來接正極還是接負極好呢?三角波接正極有兩個問題需要處理，接負極有一個問題需要處理，那肯定是接負極處理問題少的啊。

我們在看一下三角波接A比較器負端時候三角波的充放電波形以及A點波形如圖七示，

(▲圖七)

剛剛我們分析過這個上電、穩(wěn)態(tài)、掉電過程中，在上電時候分壓電阻的電壓上升斜率高于C39電容的電壓上升斜率，導致A比較器輸出100%占空比危及后面電路，那能不能想辦法把分壓電阻的電壓上升斜率給降下來呢?答案是肯定的。

我們可以使三角波穩(wěn)定輸出后在讓分壓電阻的電壓上升到輸出40%占空比的位置上如圖八示，那這個需要怎么辦才能實現(xiàn)呢?

(▲圖八)

審核編輯：湯梓紅