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低成本,宽电压输入(Vout+1V--70V) 小电流80mA DC-DC降压电路

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楼主
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-13 20:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
上图是一款经过大量量产检验的简单小电流输出DC-DC变换器,适当变换参数,输入电压可从Vout+1V———70V,选用合适的稳压管,输出电压可从2.5V———Vin-2V,输出电流最大80mA.波纹电压未经测量。成本不到1元,具有自身功耗低,安全系数高的特点,缺点是开关频率低,空载时有噪声
PV1是开关管,型号2SA1013,耐压-160V,电流-1A,PV2为振荡管,型号2N5551,耐压160V 电流300mA,PV3,PV4为一般小功率管,8050,8550或9013,9014均可,截止频率在100M以上,放大倍数100以上即可。其中PV3为电压反馈,PV4为电流反馈。
电感L1为直径8mm,高10mm普通铁氧体磁芯,电感量2.2mH,用漆包线在容量足够的情况下绕满即可,在这里限于体积成本,电感储能并不足,但加上后面电容,还是足够使用。
续流二极管使用玻封的1N4148,最好使用RF107。
电容量如图,耐压63V以上
如图为13.7V输出,如要空载低功耗,可将PR6去掉,但此时电压输出降低至12.7V。如需5V输出,应使用4.3V稳压管,如不容易取得,可用3V稳压管代替,但需调整PR5,PR6的数值以获得正确的电压,而且PR6不可省。PR8是电流采样电阻,阻值不得小于5.1欧姆,实际使用中使用6.8欧姆的采样电阻,设计13.7V输出时输出端短路两小时未损坏。
该电路经两款电路量产实践,一款如图,另一款使用在一个“无源数字电压表”上,量程3-50V,无需使用单独电源供电,仅依靠电压源供电,LCD显示,白光LED做背光,非常漂亮。

评论
飞翔的驴子 2019-1-14 00:19 回复TA
图 呢 ?我怎么 没看见 ? 

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沙发
davidli88| | 2007-11-13 20:41 | 只看该作者

分立自激式BUCK电路

很眼熟,90年代初的电子世界上有介绍,PR3、PC2引入正反馈,工作在PFM状态。

PV1、PV2等组成自激振荡,PV3的导通程度可加速PC2的充电速度,调整输出脉宽。

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板凳
shpqa| | 2007-11-13 20:46 | 只看该作者

....

楼上的眼熟,我可第一次看到,晕

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地板
davidli88| | 2007-11-13 20:53 | 只看该作者

我业余研究电源,基本上是分立的

包括ZVS,ZCS,PFC全部用三极管,最多用个比较器而已。

但是,我会关注专用芯片的性能,并了解它们。

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5
donkey89| | 2007-11-13 21:26 | 只看该作者

有几个问题

1.如果需要扩流,例如150ma,除了改电感和三极管,还需要改哪里?
2.滤波就一个47uf的电容,你电压表的MCU不跑飞呀?

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6
davidli88| | 2007-11-13 21:32 | 只看该作者

回donkey89

1、理论上只需加大开关管Icm和驱动电流,减小电感量以减小体积、增大电感饱合电流值;
2、Buck电路中,由于L参与滹波,电路的纹波电流很小,只需要较小的滤波电流

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7
donkey89| | 2007-11-13 23:40 | 只看该作者

多谢davidli88,看来我的板子是太浪费了

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8
xwj| | 2007-11-14 00:23 | 只看该作者

确实是很不错的电路

电路形式决定了频率是变化的,
除了这个缺点外设计得很完善.

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9
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-14 08:02 | 只看该作者

的确是有这样的电路,不过我改了4个零件参数

原电路PR1为510欧姆,PR2为1K,PR4为4.7K,这样造成PV2、PV1的BE结功耗非常大,PR2,PR4的功耗也非常大,而且由于PR4太小,造成PV3不易将PV2关断,致使整机电路工作不可靠;另L1的原电感量为4mH,发热也非常大,究其原因,发现是电感铜丝太细,线阻太大造成,改为2mH后线径加粗,虽然储能不足发热量大大减小。
如需扩流,原则上只要将PV1改成大一点的功率管,L1电感变小,体积加大。

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10
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-14 08:12 | 只看该作者

回5楼

因电压表耗电相当少,实际使用在电压表上的滤波电容只有10微法。

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11
兰天白云| | 2007-11-14 08:35 | 只看该作者

成本不到1元,好象没这么低

不错的东西,有集成的吗?

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12
davidli88| | 2007-11-14 10:23 | 只看该作者

图中参数还可作进一步改进

1、PR3、PC2决定PV1的开通时间,原电路轻载工作频率仅7K,需将PR3、PC2乘积减小到原来的1/3,将工作频率提高到20K;
2、PR3太小,PV2饱合系数太大(达50以上),对关闭时间的调节范围比较窄,电路容易打嗝,建议PR3增大10倍,为保证PV1开通时间不变,PC2可减小10倍。
3、工作频率提高后,L可以进一步减小,否则L体积太大。

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13
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-14 18:50 | 只看该作者

电阻大小与输入电压范围有关。

因这个是宽电压范围,在电压表中实际使用从3V——52V,为保证低压下能有足够输出,PR2,PR3不能太大,否则不能正确激发振荡。
另外PR3,PC3的积对频率影响不是很大,我在设计时也考虑到这点,尝试减小电容,但效果不明显,仅减少了轻载时的脉冲宽度,对频率基本无影响。

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14
hotpower| | 2007-11-14 22:43 | 只看该作者

这个电路不错~~~电流多大???

顶起来~~~

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15
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-14 23:17 | 只看该作者

就是为你帖的。

什么电流?空载电流如果不接PR6的话,大约100微安,效率没测过,负载端电流大约限制在正常80毫安,短路电流300毫安。

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16
donkey89| | 2007-11-14 23:57 | 只看该作者

如果直接把L变成变压器,搞成隔离的,不知道可不可以?

当然,反馈要用光耦接到输出那里.

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17
HotPower| | 2007-11-15 08:22 | 只看该作者

非常感谢xieyuanbin!!!

在双规期间,出来伸伸懒腰~~~

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18
xieyuanbin|  楼主 | 2007-11-15 09:26 | 只看该作者

仍可以改进

隔离的还是用davidli88的吧
HOTPOWER伸个懒腰也那么客气,不必了吧

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19
yanxuyuan| | 2007-11-15 14:23 | 只看该作者

还不是特别明白

哪位大虾给详细讲解一下它的过程,谢谢!

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20
hotpower| | 2007-11-15 15:49 | 只看该作者

得到别人的帮助应该从内心里感谢!!!

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