【導讀】有些童鞋應(yīng)該不懂得NCP306內(nèi)部架構(gòu)Buck電路設(shè)計,其實就是電容降壓。而電容降壓的工作原理并不復雜,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。詳細的電路設(shè)計請看下文。
電容降壓的工作原理并不復雜,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1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當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,因為如果電容是一個理想電容,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:
輸入電壓可以達到40V(6腳),低待機電流,開關(guān)管的電流可達1.5A,輸出電壓可調(diào),開關(guān)頻率最高可達150kHz,通過周期性的電流限制,10度滯回的內(nèi)部過溫保護
各點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中描繪出了各點的典型波形。在啟動階段,因為輸出還未達到設(shè)定值,比較器1的輸出為高電平,此時Q1以NCP3063外部設(shè)定的頻率及最大占空比進行開關(guān),在NCP3063內(nèi)部對外接電容C(電容的放電時間決定了其關(guān)斷時間)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。當輸出電壓過沖時比較器1的輸出翻轉(zhuǎn)為低電平,開關(guān)管在下一個周期進行關(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才再次開通??梢娸敵鲭妷菏窃谝环N動態(tài)的平衡中完成調(diào)制。如果一直加大輸出負載則輸入側(cè)的電流也一直增加,當流過Rs電阻的電流到達一定值電阻上面的壓降超過0.2V時比較器2的輸出由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平則此時會立刻關(guān)斷Q1直到下一個周期。也就是說開關(guān)管的占空比由輸出負載(輸出電壓)、輸入電流及內(nèi)部限制的最大占空比(0.857)三個因素決定。需要明確的是因為NCP3063($0.3240)是用固定頻率的三角波來對輸出電壓進行調(diào)制所以并不需要補償控制回路(M34063中用到的誤差放大器因此便可替換為比較器)。
應(yīng)用實例:
圖:Buck電路應(yīng)用實例-輸入9~12V,輸出3.3V 800mA電路
需要測試的項目:
輸入調(diào)整率,負載調(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