BOOST和BUCK电路的PWM调压与模拟调压方案详解

BOOST和BUCK电路的PWM调压与模拟调压方案详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_39032555/article/details/146034098

在电压变换时，我们常常会用到调压，其中以PWM或模拟调压应用最广泛。本文将以LGS6302芯片为例，介绍一种简单可行的FB点调压方式。

LGS6302正常应用原理图：

模拟调压原理图：

上图中，以LGS6302为例简要说明，红色标号部分（R1~R4，C3）为PWM调压电路，其中R1、R2为通常的分压电阻。VA为模拟调压信号，VPWM为PWM调压信号，当调压信号为模拟信号时，C3电容可以省略。

调压原理说明：

芯片正常工作时，FB点电压平均值为稳定值，此电压由两部分提供，其一是VOUT，其二是VA/VPWM（为方便，以下只写成VA）。那么，可以将VOUT与VA看作两个独立电压源，利用叠加定理，可以列出下面的式子。

加号左边为VA单独作用时FB点的电压，加号右边为VOUT单独作用时FB点的电压，可解得：

其中：
式子中R1~R4，VFB均为定值且大于0，故a与b均为大于0的定值，VOUT是VA的一次函数，函数图像如下：

设计步骤：

例：VIN=12V，我们需要VA在05V之间，输出060V可调，其中VFB=1.2V。计算原理图中各元器件参数

• 步骤1：选定R2的值，R2的值通常可以在10K~100K之间选择，此处选择48K。
• 步骤2：计算R3，R4的值。
  当VA=0时，输出最高电压48V，故有:
  当VA=VAMAX=5V时，VOUT=VIN-VD二极管，故有:
  上两式联立可得:
  解得:
  可选R3=R4=2KΩ。

实验验证：

按上方计算的参数，给VA加0-5V电压与0~100%占空比的电PWM信号（高电平5V，低电平0V，频率10KHz），使用LGS6302（VFB=1.2V）进行验证：
原理图：

测试结果：

模拟调压：

PWM调压：

实测与理论VOUT的对比：
图中红色为模拟调压，绿色为PWM调压，蓝色为理论值。从图中可以看出，无论是模拟调压还是PWM调压，都与理论值符合的很好。

优缺点

• 优点：简单可靠，成本低，线性度十分好。
• 缺点：计算较为复杂；PWM调压时，对单片机的驱动能力有一定要求；VA端悬空时（通常不会悬空），输出电压既不是最大值，也不是最小值。

注意事项

• R3，R4尽可能选的相近一些，这样在PWM调压时，可以有更好的滤波，同时R3+R4不宜过小，过小会增加单片机驱动的难度，同时不利于滤波。
• PWM调压时，频率尽可能在1KHz以上，可以保证较好线性度。
• R1~R4电阻均要保证至少1%的精度。
• 受芯片FB精度的影响，有一定的离散性。离散情况见下图（红色为标准VFB，绿色为上偏2%的VFB，蓝色为下偏2%的VFB）：

常见问题：

• PWM信号需要反向。
• PWM信号驱动能力不足。

综上所述，在使用LGS630X系列时，可通过以上方式实现芯片的调压输出。更多信息可咨询棱晶半导体FAE，欢迎在评论区发表您的看法。