解讀NCP306內(nèi)部架構(gòu)Buck電路設(shè)計(jì)全過程

　　電容降壓的工作原理并不復(fù)雜，工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。如在50Hz的工頻條件下，一個(gè)1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，因?yàn)槿绻娙菔且粋€(gè)理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。

　　NCP3063的內(nèi)部架構(gòu)及工作原理

　　圖1：NCP3063的內(nèi)部架構(gòu)及典型的Buck電路接法

　　利用NCP3063可以實(shí)現(xiàn)升壓、降壓、反向電壓輸出。其典型的降壓（Buck）電路接法如上圖。其主要特性闡述如下：

　　輸入電壓可以達(dá)到40V（6腳），低待機(jī)電流，開關(guān)管的電流可達(dá)1.5A，輸出電壓可調(diào)，開關(guān)頻率最高可達(dá)150kHz，通過周期性的電流限制，10度滯回的內(nèi)部過溫保護(hù)

　　各點(diǎn)的波形可以以下圖為參考：

　　圖2：Buck電路工作在臨界模式其各個(gè)器件的波形

　　以Buck為例說明NCP3063的工作原理。在圖2中描繪出了各點(diǎn)的典型波形。在啟動(dòng)階段，因?yàn)檩敵鲞€未達(dá)到設(shè)定值，比較器1的輸出為高電平，此時(shí)Q1以NCP3063外部設(shè)定的頻率及最大占空比進(jìn)行開關(guān)，在NCP3063內(nèi)部對外接電容C（電容的放電時(shí)間決定了其關(guān)斷時(shí)間）的充電電流是放電電流的6倍，故其最大占空比為6/（6+1）=0.857。當(dāng)輸出電壓過沖時(shí)比較器1的輸出翻轉(zhuǎn)為低電平，開關(guān)管在下一個(gè)周期進(jìn)行關(guān)斷直到輸出電壓降到設(shè)定值以下比較器1的輸出重新為高電平時(shí)才再次開通?？梢娸敵鲭妷菏窃谝环N動(dòng)態(tài)的平衡中完成調(diào)制。如果一直加大輸出負(fù)載則輸入側(cè)的電流也一直增加，當(dāng)流過Rs電阻的電流到達(dá)一定值電阻上面的壓降超過0.2V時(shí)比較器2的輸出由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平則此時(shí)會立刻關(guān)斷Q1直到下一個(gè)周期。也就是說開關(guān)管的占空比由輸出負(fù)載（輸出電壓）、輸入電流及內(nèi)部限制的最大占空比（0.857）三個(gè)因素決定。需要明確的是因?yàn)镹CP3063是用固定頻率的三角波來對輸出電壓進(jìn)行調(diào)制所以并不需要補(bǔ)償控制回路（M34063中用到的誤差放大器因此便可替換為比較器）。

　　應(yīng)用實(shí)例：

　　圖7：Buck電路應(yīng)用實(shí)例-輸入9～12V，輸出3.3V 800mA電路

　　需要測試的項(xiàng)目：

　　輸入調(diào)整率，負(fù)載調(diào)整率，輸出電壓紋波，效率，短路電流

　　注意：電解電容附近并上104的貼片電容目的在于降低輸入輸出的噪音