大家好,這里是大話硬件。
這篇文章來(lái)實(shí)現(xiàn)DC-DC控制器內(nèi)部的振蕩器模塊功能。
在調(diào)試DC-DC控制器時(shí),如果要改變其開關(guān)頻率,通常是修改芯片外圍的RC參數(shù), 如下圖所示。
結(jié)合常用芯片UC3842系列的內(nèi)部框圖,實(shí)現(xiàn)方式如下:
實(shí)現(xiàn)方案如下:
根據(jù)上述的原理,實(shí)現(xiàn)的思路:
使用一個(gè)電源對(duì)電容C先充電,再放電。因?yàn)樵陔娙莩潆姾笃冢妷鹤兓徛?,這部分電壓需要去掉,同理,在放電后期,電壓變緩,也不需要放電為0,為了更精確控制開關(guān)頻率,振蕩器的頻率需要準(zhǔn)確,故而,只截取電容充放電的一部分。
基于上述的思路 ,設(shè)計(jì)電路如下:
在另外一款經(jīng)典的芯片TL494數(shù)據(jù)手冊(cè)上寫了第二種方案實(shí)現(xiàn)振蕩器的功能。TL494這款芯片在10年前上大學(xué)那會(huì),電子設(shè)計(jì)大賽的電源題目,最常見的就是這款芯片。
在《開關(guān)電源原理設(shè)計(jì)及實(shí)例》這本書里面,作者專門講了這兩款經(jīng)典的DC-DC控制器。
TL494數(shù)據(jù)手冊(cè)中實(shí)現(xiàn)思路如下:
理解下來(lái)就是使用一個(gè)恒流源(a constant current)對(duì)電容CT進(jìn)行充電,恒流源的大小由RT來(lái)控制,當(dāng)電容電壓達(dá)到3V時(shí),開始放電,放電結(jié)束后,繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行充電。
實(shí)現(xiàn)原理如下:
同樣實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)部振蕩器的原理。
但是可以看出,不同的芯片外置同樣的R=50kΩ,C=1nF的器件,內(nèi)部的振蕩頻率并不一樣。UC3842仿真振蕩器頻率36KHz,而TL494只有19KHz。差異原因來(lái)源于對(duì)電容充放電思路不一樣。
在某些規(guī)格書上能看到下面振蕩頻率計(jì)算公式,同一顆芯片,同樣的RC器件,內(nèi)部的振蕩頻率也不一樣。
不同芯片同樣的RC,內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理存在差異,振蕩頻率自然不一樣。但是對(duì)于同一顆芯片,k的取值不同的原因是為了當(dāng)外部C不一樣時(shí),內(nèi)部寄生參數(shù)存在差異,使用不同的K來(lái)補(bǔ)償內(nèi)部寄生參數(shù)的影響。
以上即為開關(guān)電源DC-DC內(nèi)部振蕩器實(shí)現(xiàn)原理。
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