分立器件搭建BUCK电源原理图实战之软启动

原创 凡亿PCB 2022-09-20 07:30

我们分析到使三角波稳定输出后在让分压电阻的电压上升到输出40%占空比的位置上如图一示

(▲图一)

那这个需要怎么办才能实现呢?

是不是需要分压电阻的电压上升斜率比分压电C39电容(三角波电容)上升斜率缓,那能控制电压上升斜率的器件是不是电容,如果我们在A比较器正端接一个电容,并用电阻对其充电如图二示,我们来分析一下。

(▲图二)

如图二示在A点处接一个电容,控制给电容的充电速度,使其电压上升斜率小于C39上的电压上升斜率,C39充电时阻抗大约20K,那我们给A点电容的充电阻抗需要大于20K,那我们选择一个200K的电阻给电容充电,阻抗不在一个级别上,这样上升斜率肯定小于三角波的上升斜率,那我们继续看画出此时A、B两点的波形进行分析如图三示。

(▲图三)

同样要进行上电、稳态、掉电整个过程进行分析,首先上电阶段t0之前的时间段,B点斜率高于A点斜率,占空比输出0%,没有问题,稳态阶段t0---t1时间段正常输出40%占空比(t0-t1阶段表示三角波和直流电平都处于稳态时候),没有问题,放电阶段t1---t2时间段,因为B点的阻抗大于A点的阻抗所以B点的放电速度会一直比A点慢,就会出现B点电压一直恒高于A点电压,那A比较器会一直输出高,占空比一直输出100%,而且这个方案还有一个问题就是电容上的电压无法控制,虽然充电阻抗比较大但是随着时间推移电容上的电压还是会等于电源电压的,到时候比较器恒输出100%占空比,会损坏后极电路,所以这个方案不可取,那怎么才能控制住B点的电压可控且放电速度大于A点呢?想要电压可控是不是的用电阻进行分压,要想放电速度快是不是需要放电阻抗比C39电容的放电阻抗小,顺着这两个思路我们分析一下这个电路该怎么搭建,给电容并联一个电阻可以进行电阻分压控制电容上的电压,那在上面电阻并联一个二极管可以降低电容上的放电阻抗加快放电速度那我们看一下图四示分析一下这个电路如何。

(▲图四)

这个电路确实解决了,充电慢放电快的诉求,如图四示,但是这个电路有一个弊端,就是无法调整占空比输出,如果把上面电阻换成可调电阻如图五示,会有把阻值调到0Ω的可能性存在会直接输出100%,并且几百K的可调电阻价格会非常贵,而且可调电阻放在上端调整阻值时会改变电容的充电阻抗进而改变电压上升斜率,所以不能放在上端,而上端必须是固定电阻,需要保证充电斜率。

(▲图五)

(▲图六)

如果把可调电阻放在下端呢?

如图六示如果把可调电阻放到下端,随着可调电阻阻值的改变A点的电压也会随之改变那输出占空比就会随之改变,并且调整完电阻的阻值,通过上面的限流电阻给电容充电改变A点电压,充电很慢那A点电压上升的就会很慢,占空比的调整就会很慢,后极输出电压反应也会慢,整个系统就会出现,你占空比调整了,但是输出电压会反应很迟钝,所以这些方案也不是最好的选择,那有没有更好的方案呢,办法肯定是会比问题多的,我们思考一下想让电容上的电快速放掉是不是可以用三极管放大电流的能力进行放电呢?

那这个电路具体该怎么实现呢,大家可以思考一下。

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