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BUCK电路教学教材

续流二极管
滤波电容
点石电子
无软 单端 启动 输出
点石电子
5V
稳压控制
点石电子
开关频率
点石电子
过流保护
点石电子
I OCP
V pin15 R10
物料清单(BOM)
名称
型号规格
名称 型号规格
R1
47,1/4W,直插
C1 104,瓷片/独石
R2,R7
150,1/4点W石,直电插子
C2 10点2,石瓷电片子/独石
R3,R9
47K,1/4W,直插
C3 100uF/50V,铝电解
R4
1M,1/4W,直插
C4 470uF/25V,铝电解
R点5石,R电6,R子8
R10a,R10 b
5.1K,1/4W,直插 0.22,1/4W,直插
C5
点石电子
47uF/25V,铝电解点石电子
D1 MR850(或FR307)
R11
15,1/2W,直插
E t
点石U电L 子Nt
B NI(0 )
磁芯的磁通量
Effecห้องสมุดไป่ตู้ive Area
BAeNIA点e石电子
N LI LN2AeL与N2成正比
NLI
UL
N
点石t 电子
UL
LI t
1、电感线圈上的电流是变化的
2、电感线圈上的电压可以突变
提示:电感B中 ,,N,L,I,E这几个物理量?的关系
• 例题:若流过电感线圈(L=1mH)的电流波形IL如下图所
点石电子
功率开关 三极管
点石电路子板实物
续流 二极管
点石电子
功率电感
点石电子
点石电子
LED负载 在底面
测试端
PWM控制器
滤波电容
实验仪器(测试)
点石电子
直流电源 0-30V/3A 点石电子
数字示波器 观测电压点、石电电流子的波形
点石电子
滑动变阻器 调节点负石载电电子流
示,请计算各个时间段电感两端的电压UL,并画出电压波
形。
点石电子
点石电子
I(mA)
1000
点石电子
点石电子
01 2
U(V) 1
3 4 56 7 8
0
点石电子
-1
t(ms)
点石电子 LI
要点 UL t
t点(m石s)电电压子流 可都 正是 可正 负的 ;, 电而 流电 线 性变化时电压为定值
提示:牢记电感的VA特性。
I L _ avg I L _ min
电点感石量电L子减小
点石电子
I L _ max I L _ avg
I L _ min
纹波增大,斜率增大
点石电子
点石I电L _ ma子x
I L _ avg I L _ min
电感量点L石增电加 子
纹波减小,斜率减小
BCM电感电流临界导电模式
CCM电感电流连续导电模式
DS1 150mA LED(2835贴片)
TL494
DIP16
L1 1mH@2A
物料清单提供元件的点电石参电数子、规格、型号,据此点购石买电元子件和设计PCB
提示:可以根据元件的主要参数,选择性能指标相近,而品牌型号不同的替代型号
点石电子
实验板和实验方法
点石电子
PCB布局图
实验方法
边焊边测,渐步验证
1、电磁感应
• 电磁感应现象
点石电子
点石电子
电生磁
点石电子
点石电子
磁生电
点石电子
i
i
点石电子 t
磁通不变,不会产生感生电动势
点石电子
t
磁通变化,会产生感生电动势
提示:变压器正常工作的关键是要磁通有变化。
2、电感的伏安特性
• 电感线圈
磁生电
电点生石磁电子
B0NI
点石电子
加入点磁石芯电可子提高磁感应强度 点石电子
点石B电U子CK电路点石电子
点石电子
点石电子
点石电子
点石电子
点石电子
TL494工作点测试
开关管、电感测试
点石电子
授课方式
稳压控制环测试
点石电子
点石电子
频率补偿测试
点石电子
基本原理
功能模块 原理讲解
点石电子
元件焊接
BUCK开环测试
过流保护测试
点石电子
点石电子
电路测试 波形分析
目标:原理讲解简明易懂,通过实验数据和波形对理论进行验证,加深理解,学以致用。
2
欠压保护
4点.9V石电子
Vcc
+-
3
E

点石电子
点石电子
OC=0 OC=1
欠压保护 3.5V 5V
+-
4
点石电子
点石电子
注:“或”运算:只要有一个输入为高电平,输出即为高电平
提示:PWM控制器内置多种保护功能常常采用“或”逻辑控制。
6、BUCK电路举例
输入
开关
储能电感
输出
低电平开
点石电子
频率补偿点石电子
I U L 电流线性变化
T L
UOUinToT noT noff点U 石in电D 子
D<1,故为降压
若 点石电子
输入输出电压、开关频率、 占空比不变,仅改变L大小 则 电流的斜率和纹波大小会相应改变
电感电流模式
I UL k T L
若输入输出电压不变,开关频率不变,不限制电流的峰值
I L _ max
思考:为什么电流方向不变,电压方向可变?
3、Buck变换器原理
IL_av
g Im
i n Im
a xIm 2
in
点石电子
点石电子 I L _ max
I L _ avg I L _ min
点石电子
电磁感应定律 UL
n
T
(U in U O ) T O NU O T OFF
点石电子
UL
LI点石电子 T
4、BUCK变换器的稳压控制原理
点石电子
U PWM
点石电子
点石电子
t
IO
IL
点石电子
点石电子 t
输出电压 UO Uref
D UO Uref Uin Uin
点石电子Uo上升,Ue减小,D点减石小电,子Uo降低
反之,当Uo下降时,Ue增大,D增大,Uo上升
5、PWM控制器
点石电子
点石电子
点石电开子关管驱动
DCM电感电流断续导电模式
注意 1、若输入输出电压点不石变电,子则占空比不变,电流点上石升电和子下降时长不变
2、磁芯大小不变,L与线圈匝数N2成正比 3、磁芯大小不变,在不引起磁饱和的情况下,改变L的大小仅影响电流的形态,
不影响电感所能传递的功率大小,要改变功率,必须改变磁芯的规格。
4、开关导通的时间不能过长,否则电感饱和,将失去电感的作用。
点石电子
点石电子
点石电子
Uref Usam
点石电子
点石电子
点石电子
5点V石电子
16脚(DIP16、SOP16封装)
误差放大器 参考电压 PWM比较器 锯齿波振荡器 输出驱动电路
TL494的控制逻辑
ON
OFF
PWM比较器
Ue Uj
+-
Ue Udt
点1石电子
点输石出电控子制
OC
Udt 死区时间 Uj
+-
PWM比较器
PWM控点制石电器子
误差放大器
点石电子
基准电压源
锯齿波振荡器
通用PWM 控制器
TL494
误差放大器点(石2个电)子 基准电压源(5点V)石电P子WM比较器
锯齿波振荡器(频率外部设置) 开关管驱动
死区时间控制 欠压保护 输出控制(单端/双端)
TL494内部结构
f osc
1.1 RT CT
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