BUCK开关电源_闭环控制

一、产品概述

本产品为单电压闭环控制的BUCK DCDC降压电源。使用TL494做反馈环路控制，使用芯片自带的运放做III型补偿。用于开关电源与环路控制学习入门用。

二、产品参数

输入电压 <20V，

输出电压 : 5V，

开关频率: 100KHz

输出电压纹波< 50mVpp

三、使用说明

1.硬件电路部分

BUCK电源开路部分使用PMOS IRF4905S做上管，二极管做下管续流的方案。

环路控制部分使用了芯片TL494,该芯片集成斜波发生器，比较器，运放，开关管驱动，5V参考电压源的功能。直接使用其内部的运放搭建III型补偿器。开关频率设置为100K。

使用MCP1415对TL494输出的驱动信号做反相输出驱动PMOS管。

2.BUCK电路开环传递函数推导：

见附件【BUCK开环传递函数的一种简单推导方法（只适用于CCM模式）】

3.III型补偿器参数设计

计算参数设置为输入Vin = 12V， Vout = 5V， C = 220uF，Rc = 30mR， L = 100uH, R = 10, 开关频率100KHz。设计穿越频率为10K，相位裕度为50。

设计方法可以参考视频：b站--基于python - 实操电源系统环路设计（Ⅲ型补偿器）

四、备注

1.版本：V1.0

2.由于使用了MCP1415做PMOS管驱动信号的反相，输入电压不能超过20V。

3.纯硬件电路做的反馈控制，无法实现DC电源芯片的跳频控制功能，工作在空载和轻时需加假电阻负载(预留R65)才能稳定输出。

4.单板大概物料成本在20元左右，不算PCB费用。

4.附件包含：

simplis仿真文件

mathcad计算书

BUCK开环传递函数的一种简单推导方法

五、测试视频

工作在12V输入，10R负载， CCM模式

1.输出电压

2.电感电流（测量串联的100mR电阻）

3.输出电压纹波测量（约 30mVpp）