本人是一個(gè)大二的學(xué)生，初入開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，看了很多電源網(wǎng)的相關(guān)帖子，設(shè)計(jì)出了兩個(gè)buck電源，分別基于uc3842和tl494。做的很一般，經(jīng)驗(yàn)也很欠缺，希望各位前輩多多指導(dǎo)，說(shuō)的不對(duì)的地方請(qǐng)各位大佬指出，方便晚輩學(xué)習(xí)。

      從半年前開(kāi)始設(shè)計(jì)buck電源，最早僅僅以為把方波灌給msofet即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)降壓，就用555做了個(gè)信號(hào)源，當(dāng)我調(diào)整電位器企圖改變占空比從而改變輸出電壓時(shí)，尷尬地發(fā)現(xiàn)輸出電壓并無(wú)變化。仔細(xì)看了虞龍老師（sometimes）等大佬翻譯的《開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》后，發(fā)現(xiàn)是電感工作模式處于dcm（斷續(xù)電流模式）下的緣故，眾所周知，buck電路輸出電壓為uin*d，這是在ccm模式下利用法拉第電磁感應(yīng)定律推出的，為得到此輸出電壓，需控制開(kāi)關(guān)頻率和電感量以保證電感工作在ccm模式下。而且需使用脈寬調(diào)至芯片來(lái)根據(jù)輸出電壓的反饋信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，才可做出真正的閉環(huán)控制開(kāi)關(guān)電源。

    在瀏覽電源網(wǎng)眾多buck方案的帖子時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多方案失敗的原因在于其企圖用uc3843的六號(hào)腳位輸出信號(hào)直驅(qū)mosfet，做出后其實(shí)自然就會(huì)發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管處于線性工作區(qū)間，這是因?yàn)轵?qū)動(dòng)電平問(wèn)題導(dǎo)致的。

如圖，與boost電路不同，對(duì)于buck電路，其mosfet位于高邊，其源極并不直接與功率地相連而是先接至負(fù)載，若把以功率地為參考點(diǎn)的輸出信號(hào)直接接至mosfet柵極，由于負(fù)載產(chǎn)生壓降，mosfet源極電位將被抬高，而柵極電位并無(wú)變化，mosfet的gs端將處于欠壓狀態(tài)而進(jìn)入線性工作區(qū)。

為了正常驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管，需要將柵極電位進(jìn)行抬升，或者直接在gs端接入一路隔離電源并使用隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)（例如驅(qū)動(dòng)光耦）。

我最后在uc3842方案中使用了ir公司ir2117柵極驅(qū)動(dòng)器，這類高邊mosfet的驅(qū)動(dòng)器需搭配自舉二極管（需用快恢復(fù)類，我使用了fr107）和自舉電容（典型容量為一微法，若驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率較低，需要適當(dāng)提高自舉電容容量）。以下是我的uc3842buck方案電路，（驅(qū)動(dòng)部分并未使用圖中的分立器件自舉回路，而用了上文所述的驅(qū)動(dòng)ic，這個(gè)自舉回路存在一定的問(wèn)題最終沒(méi)有采用）。

對(duì)于這個(gè)圖，重點(diǎn)說(shuō)下我對(duì)三號(hào)腳位的處理，眾所周知，uc384x

的三號(hào)腳位是電流反饋腳位，當(dāng)此處的電壓幅值大于一伏時(shí)，芯片將進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，很多時(shí)候電源輸出進(jìn)入打嗝狀態(tài)，就是因?yàn)槿?hào)腳位引入了較大幅值的噪聲所致。為了防止這種情況發(fā)生，我學(xué)校的老師讓我把三號(hào)腳位直接接地（現(xiàn)在來(lái)看真他娘的蠢）。然而這樣干后，尷尬的發(fā)現(xiàn)芯片輸出占空比保持最大。請(qǐng)教了尤小翠師父，才知道這個(gè)腳位其實(shí)直接與pwm鎖存器相連，如果其直接接地，反饋信號(hào)永遠(yuǎn)小于基準(zhǔn)信號(hào)，自然無(wú)法縮小占空比。 （具體框圖如下所示）

    所以為了讓pwm調(diào)制正常進(jìn)行，需要在三號(hào)腳位引入適當(dāng)幅值的鋸齒波，如果從主拓?fù)渲幸?，則電流環(huán)處于閉環(huán)狀態(tài)，pwm芯片將進(jìn)行峰值電流保護(hù)，pwm調(diào)制模式為電流模式，對(duì)比電壓模式有諸多優(yōu)點(diǎn)，但將引入電流模式帶來(lái)的次諧波震蕩問(wèn)題。引入的鋸齒波如果斜率過(guò)小或過(guò)大則需要對(duì)三號(hào)腳位進(jìn)行斜坡補(bǔ)償。對(duì)于我這樣的初學(xué)者來(lái)說(shuō)還是有些難。我最后選擇了電流開(kāi)環(huán)的辦法，即在三號(hào)腳位引入固定幅值與頻率的鋸齒波。其實(shí)相當(dāng)于把電流控制型脈寬調(diào)至芯片當(dāng)成電壓模式芯片來(lái)用，并將電流環(huán)開(kāi)環(huán)。

    引入鋸齒波的方法有很多，在這里介紹一個(gè)ti官方的接法

即使用npn型bjt將rt腳位的鋸齒波引入三號(hào)腳位，注意看圖中的電位器，其用于調(diào)整鋸齒波幅值，其大小不應(yīng)超過(guò)一伏。

最后在小翠師父的指導(dǎo)下打了pcb，送至某創(chuàng)打樣

實(shí)物如下

用五歐姆水泥電阻做負(fù)載，粗測(cè)效率百分之八十（很抱歉我因?yàn)闂l件有限，實(shí)在無(wú)法測(cè)到更加精確的數(shù)值）

想嘗試下其他的芯片，于是找到了經(jīng)典中的經(jīng)典——tl494

其實(shí)用tl494的buck，ti官方已經(jīng)給出了典型應(yīng)用電路，（非常感謝電源網(wǎng)推出的buck板，用的就是這個(gè)電路，這套電路讓我初步認(rèn)識(shí)了脈寬調(diào)制的原理）

實(shí)際做出后很開(kāi)心，但是有一點(diǎn)不太開(kāi)心，——這個(gè)電路的主開(kāi)關(guān)管是pnp型bjt，價(jià)格較貴不說(shuō)，bjt的導(dǎo)通壓降使這個(gè)電路與使用n溝道m(xù)osfet的

buck相比效率低了好多。于是自己著手改造電路，首先，需要將這個(gè)電路改為下拉接法，即將c1 c2接至vcc，e1 e2接至下拉電阻后與gnd相連。即可在下拉電阻兩端得到pwm調(diào)制信號(hào)。

制作出的pwm驅(qū)動(dòng)電路實(shí)物如下

這是在五號(hào)腳位檢測(cè)到的鋸齒波信號(hào)

這是在較大占空比輸出時(shí)下拉電阻兩端檢測(cè)到的pwm信號(hào)

其次，需要將這一信號(hào)送至mosfet驅(qū)動(dòng)電路。為了嘗試自己不會(huì)的技術(shù)，我使用了高速光耦隔離驅(qū)動(dòng)。

較大占空比下，gs端驅(qū)動(dòng)波形如下

光耦隔離驅(qū)動(dòng)對(duì)比自舉驅(qū)動(dòng)和gdt驅(qū)動(dòng)而言有著驅(qū)動(dòng)占空比可以較大的優(yōu)勢(shì)，最終做出的電源的emi也明顯比自舉方案要小，缺點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)速度慢，而且需要在驅(qū)動(dòng)端加入一個(gè)隔離電源，驅(qū)動(dòng)芯片造假昂貴的缺點(diǎn)，但由于不易受干擾，對(duì)布線的要求不高，很適合我這樣的初學(xué)者。

本帖將持續(xù)更新，后續(xù)將加入同步整流技術(shù)提高輸出效率。非常感謝電源網(wǎng)的很多技術(shù)帖作者，你們讓我學(xué)到了豐富的知識(shí)，非常感謝小翠師父在百忙之中教會(huì)我這么多電源知識(shí)讓我得以入門。本人才疏學(xué)淺，如果有什么內(nèi)容說(shuō)的不對(duì)，歡迎各位大佬指出，謝謝你們。