总概
免责声明
- 很多东西我也不太懂,所以讲的有些地方可能会有错误,要是坑了各位就不好意思了哈
- 如有错误欢迎指出,不胜感激
文章说明
- 这篇文章只设计硬件,不包含代码的内容
- 关于电源的PID控制文章链接:电源_PID控制
电路设计
对buck电路的基本原理我们就不过多阐述了,不知道的朋友可以去百度一下
这里我们将从最基本的buck电路逐渐到我们要实现的buck
buck进阶
这是一个基础的buck电路,如何驱动mos上管的问题我们就先不讨论。
这里会有一个问题,就是当我们的工作电流增大时,由于二极管会有导通管压降,
我们假设为导通压降为0.3v,工作电流为3A时,输入电压为12V,输出电压为5V,
而mos管我们假设没有压降,那么就会出现效率不能达到要求的问题,
通过计算0.3V*3A=0.9W(当然二极管并不是一直处于导通状态,这里只是大概想一下,
就不考虑那么多了),这里就会吃掉我们不少功率,
而mos管的导通管压降很小,所以我们可以考虑使用mos管代替二极管
就可以得到下图
我们只要能够办到 上mos管 和 下mos管 不同时导通(有死区时间是最好的)
就可以实现降压效果!
这里在补充一下上面的问题,如何驱动上mos管
驱动mos上管
这里以IRF640N为例
已知我们stm32端口的驱动能力太弱不足以驱动mos管进行开关
我们可以选择一个增强驱动能力的模块,假设我们输入是12V,而驱动的输出也是12V
那么问题来了,当mos上管导通后S极的电压会到12V,而你mos管G极的输入电压也是12V
从下图可以看出来,这样mos管并不能完全导通,会让mos管的导通管压降很大,
从而会吃掉很多功率,并且会很烫
而解决情况的方法就使用自举电路,从而让G极电压在导通周期内比S极高12V
而自举电路涉及的知识点又会牵涉到更多,不便于这篇文章的阐述,所以这里我就不讲
自举电路了,不知道如何解决的朋友可以去其他文章看看
这里我的解决方式的通过EG2131这个芯片来驱动上下mos管
这里的HIN和LIN我们在画原理图的时候直接连到一起!
至于这个芯片如何使用,各位可以去翻翻手册,可以告诉大家一个小窍诀,
立创商城是一个找手册的好地方
最终buck
电路的小毛病解决
- 这里的运放芯片建议各位给删了,因为会有一点小毛病
- 而R12和R13是为了采样方便,这里我不小心把值弄错了,建议各位弄成缩小10倍左右比较合适
- EPWM_IN和EPWM_N_IN直接连到一起,然后给一个pwm就可以了
- 15uH的电感太小了,建议换成100uH
布局布线建议
- 注意是双面都铺铜,但是背面没有布线
- 这里这么多过孔是为了让回流效果更好,嫌麻烦可以不弄,但是一定要让GND都连通