一種寬范圍可調(diào)的小型DC—DC降壓變換器

張永朋 馬麗麗 孫海軍 周潤(rùn)華

摘要：提出了一種小型可調(diào)壓DC-DC降壓變換器的結(jié)構(gòu)。主電路由MOSFET管、電感器及濾波電容器構(gòu)成。通過PWM波控制，由于PWM波的驅(qū)動(dòng)能力較差，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路通過與PWM發(fā)生器一同控制MOSFET管的通斷。通過改變PWM波的占空比來改變輸出電壓以達(dá)到可調(diào)壓的目的。該降壓變換器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用、體積較小，輸出電壓可調(diào)。主要由主電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。該變換器適用于較低壓工作場(chǎng)合，輸入電壓在5V至20V之間，輸出電壓在3V至18V之間。對(duì)電路的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析，并通過實(shí)物制作驗(yàn)證其可行性。

關(guān)鍵詞：DC-DC降壓；PWM；MOSFET；驅(qū)動(dòng)電路

DOL：10.3969/j.issn.1005-5517.2016.1.009

引言

隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)電源的需求越來越高，在移動(dòng)電源中、除儲(chǔ)能部分之外降壓模塊也是必不可少的^[1]。現(xiàn)在市場(chǎng)上大多數(shù)降壓模塊均采用固定降壓器件，其輸出電壓不可調(diào)節(jié)，如需要不同電壓值則需要購買不同型號(hào)的降壓器件。本文設(shè)計(jì)的降壓電路可提供多種輸出電壓、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。現(xiàn)在降壓電路的主電路多采用IGBT或者采用容阻降壓電路原理，這兩種降壓電路較為復(fù)雜、而且價(jià)格昂貴，本文采用MOSFET管作為降壓主電路的開關(guān)器件。MOSFET管價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，可以降低成本。

1主電路設(shè)計(jì)

本文主電路采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的MOSFET管作為主開關(guān)受控器件^[2]，自1976年開發(fā)出功率MOSFET以來，隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，它的性能不斷提高，如高壓功率MOSFET其工作電壓可達(dá)1200V，MOSFET其阻值僅lOmΩ，工作頻率范圍從直流到數(shù)兆赫；……