電子電路|BUCK降壓電路空載問題分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-04-22
BUCK降壓電路，采用單片機(jī)+驅(qū)動電路來控制主電路。
BUCK電路 首先想到的就是上管P溝道的形式，（圖中封裝是N溝道的，手動修改），然后用二極管續(xù)流，因?yàn)镻溝道MOS管是門極小于柵極導(dǎo)通，這樣易于驅(qū)動，驅(qū)動芯片可以跟主電路用同一個電源供電；
然后輸出加兩個大電阻進(jìn)行分壓采樣，或則加采樣電阻進(jìn)行電流采樣，用單片機(jī)ADC讀取，然后輸出PWM進(jìn)行實(shí)時調(diào)整就可以形成閉環(huán)了，可以實(shí)現(xiàn)恒壓或者恒流。
到此為止這個電路都是正常的，只是通過調(diào)整PWM占空比來調(diào)整輸出電壓的精度因PID算法而異，需要調(diào)整相應(yīng)參數(shù)。
但是測空載電壓的時候就出現(xiàn)問題了，一斷開負(fù)載占空比就直接調(diào)整到代碼限制的最大值90%，按理論來說應(yīng)該輸出電壓是最小值，但是實(shí)際電壓是在8.4v左右；
修改代碼后，從90%占空比步進(jìn)到99%占空比電壓只下降了0.1v左右，只有到100%占空比時電壓會直接下降，然后在目標(biāo)電壓值上下劇烈波動（此時是在恒壓源模式），但是完全沒有了帶負(fù)載時的穩(wěn)定。
一開始我們覺得是代碼算法的問題，所以不斷修改參數(shù)，最后也有些效果，抖動的范圍縮小到了1v，所以解決問題前還是要分析清楚問題的根源。
查到兩種解決辦法：
一種是接假負(fù)載，這樣實(shí)際還是帶負(fù)載工作。
第二種是說在二極管兩端并聯(lián)一個MOS管，與上管以同步驅(qū)動方式工作。
第一種好理解，第二種方式，經(jīng)實(shí)測確實(shí)有效，已同步驅(qū)動方式工作后，帶負(fù)載與不帶負(fù)載沒有什么區(qū)別，只是輸出的電壓略有差別，但是已經(jīng)非常穩(wěn)定，沒有劇烈抖動現(xiàn)象了。
至于為什么空載時原來電路工作不正常，輸入輸出不成比例？下管還是二極管時，自舉電容無法正常充電，上管也就無法正常驅(qū)動。
修改后的電路如下：
此時采用的是兩個N溝道MOS管 ，采用同步驅(qū)動方式工作，兩個MOS管同時只有一個導(dǎo)通，下管導(dǎo)通時自舉電容充電。
帶載空載都正常工作。
在修改電路的過程中發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象，就是一開始的圖中
將圖中的MOS管直接用N溝道m(xù)os管IRF3205，D極接電源，電路帶載的情況下也能正常工作，按以前學(xué)到的知識來說，N溝道MOS管應(yīng)該是要門機(jī)電壓大于柵極電壓一定值才能導(dǎo)通，從電路上分析視乎達(dá)不到導(dǎo)通條件；
因?yàn)镸OS管一旦導(dǎo)通，S極電壓就是電源電壓，而驅(qū)動的PWM最大值也應(yīng)該是小于電源電壓，理論上應(yīng)該無法導(dǎo)通。
測量了一下，工作的時候，G極電壓最大值是11.86v，S極電壓最大是9.45v，用示波器測的。
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