變換器在眾多電子器件中實際應用還是比較頻繁的，因此深入了解變換器，對于每位工程師是很有必要的。在此和大家分享關于如何完美設計BUCK變換器，又該從哪個角度去理解雙輸出SPEIC變換器？感興趣的請看正文！

一、buck變換器

(一)buck變換器總電路原理

 此次設計主要是針對BUCK變換器的主電路進行設計，所選擇的全控型器件為P-MOSFET。查閱相關資料，可以使用以脈寬調制器SG3525芯片為主的控制電路來產生PWM控制信號，從而來控制P-MOSFET的通斷。然后通過設計以IR2110為主芯片的驅動電路對P-MOSFET進行驅動，電路需要使用兩個輸出電壓恒定為15V的電源來驅動兩個芯片工作。

 同時采用電壓閉環，將輸出電壓進行分壓處理后將其反饋給控制端，由輸出電壓與載波信號比較產生PWM信號，達到負反饋穩定控制的目的，得到電路的原理框圖1所示。

圖1 總電路原理框圖

(二)電路基本結構

 下圖2所示為BUCK型DC/DC變換器的基本結構，此電路主要由虛線框內的全控性開關管T和續流二極管D以及輸出濾波電路LC構成。對開關管T進行周期性的通、斷控制，便能將直流電源的輸入電壓Vs變換成為電壓Vo輸出給負載。

圖2 Buck變換器的電路結構

(三)驅動電路設計

1. 主芯片介紹

 考慮到IR2110它兼有光耦隔離和電磁隔離，且電路芯片體積小，集成度高，響應快，驅動能力強，內設欠壓封鎖，而且其成本低，易于調試，并設有外部保護封鎖端口等的優點，在此次設計中采用IR2110作為主驅動芯片。

 IR2110內部功能由三部分組成：邏輯輸入;電平平移及輸出保護。如上所述IR2110的特點，可以為裝置的設計帶來許多方便。尤其是高端懸浮自舉電源的設計，可以大大減少驅動電源的數目，即一組電源即可實現對上下端的控制。其內部電路圖如圖3所示。

圖3 IR2110內部電路

2. 主芯片外圍電路設計

 雖然IR2110的主要優點是一組電源即可實現對上下端的控制，但遺憾的是在此次BUCK變換電路的設計中只用到了一個開關管，故沒有充分體現出IR2110的優點。

 考慮到設計方便，選取12腳作為輸入端，1腳作為輸出端，將2腳接到P-MOSFET開關管的S極，這樣便可以使IR2110正常驅動開關管了。

二、雙輸出SEPIC變換器

 雙輸出SEPIC(Single-Ended Primary Inductance Converter- 單端初級電感變換器)變換器電路示于圖1,在此電路中采用Linear公司降壓變換器 LT1767。

 現在,通信裝置的尺寸正在不斷地縮小,而數據率繼續提高。這使得在敏感信號電路附近建造一個小型、有效的開關電源增加了困難。LT1767就是針對此問題而設計的。1.25MHz開關頻率是大于很多系統的帶寬。

 若需要,Sync引腳可用于進一步提高工作頻率到最高2MHZ,使開關噪聲不進入任何特別敏感的頻段。高開關頻率可降低輸入和輸出濾波元件的尺寸并且可采用片電感,從而降低了整個系統的成本。LT1769主要特性還包括:2.7V~25V寬工作電源范圍、1.5A最大開關電流限制、內部欠壓鎖定、關斷模式(靜態電流6μA)。

 上圖是一個雙輸出SEPIC變換器,只有一個磁元件產生5V和-5V雙輸出。圖中所示的兩個電感器繞在單個BH環形磁芯上。5V輸出拓撲結構是標準的降壓變換器。若沒有C4 -5V拓撲結構為簡單的與降壓變換器耦合的反激變換繞法。C4構成SEPIC拓撲結構,這種結構改善了調整率和有助于L1A和L1B之間均分電流。沒有C4,則繞組L1B上的電壓相對L1A變化,這是由于相對負載和耦合損耗所致。C4為保持在繞組L1B上的相等電壓提供一低阻抗通路,這改善了調整度。上圖中的L1是帶兩個繞組的單磁芯BH Electronics#511-1013。D1和D3是ON Semiconductor公司的MBRD140。假若負載可能到零,則可用1K~5K的預加載來改善負載調整率。

 以上便是此次給大家帶來的“變換器”相關內容，通過本文，希望大家對BUCK變換器的設計方法以及SPEIC變換的相關知識具備一定的了解。