BUCK电源案例之PWM

上一篇我们已将BUCK电路中拓扑和滞回三角波电路参数确定下来了，一起看一下电路图如图一示，由于R5和C39是输出三角波的，后期调试是需要微调的所以我们这里取巧，把R5换成可调电阻，方便后期调试。

(▲图一)

分析思路时我们说滞回比较器输出的三角波需要再接到比较器进而形成PWM波，那我们再加一级比较器进来看一下如图二示，那三角波的输出应该接到比较器的哪一个输入端，先假设接到正输入端，那负端需要电阻分压来和三角波进行比较，我们来分析一下这个电路(UA简称A比较器，UB简称B比较器)

(▲图二)

我们知道接入后面比较器的三角波阈值为4V---8V，而我们需要40%的占空比，那正极输入电压应该是多少呢?

我们看下图三来分析一下。

(▲图三)

把4V电压分成100份，我们取其中40%,当电阻分压为6V4时比较器输出40%的占空比，因为三角波此时接比较器正端，所以只有正输入端高于负输入端1.6V才能输出40%高电平，那此时我们需要分析一下上电、稳态、掉电、再次上电、稳态、掉电这个过程，首先应该考虑初始上电时候，C39电容上电压为0V(C39电容是三角波电容)，比较器B输出高给C39电容充电，而自举电容上的12V电压同样缓慢上升，但是肯定比C39上的电压上升的快，因为自举电容上的电压需要通过电阻给C39充电，那画出C39上的充放电波形，以及比较器A分压电阻上的波形，如图四示，蓝色波形为电阻分压波形，红色波形为三角波波形。

(▲图四)

t0之前这段时间分压电阻上的电压比C39电容上的电压升的快，比价器A输出0%占空比没有问题，分析t0---t1这段时间电路处于稳定状态三角波输出稳定，分压电压输出稳定，比较器A输出40%占空比，也没有问题，分析t1---t2这段时间，电源开始掉电，比价器A正端的分压电阻是纯阻性的跟随电源电压变化，电源为0V，其必定为0V，所以是下降斜率很快，而C39上的电压在电源断开过程中B比较器输出端是高阻态无法放电，那C39只能通过电阻放电所以下降斜率要缓，此时t1---t2时间端内占空比输出0%，没有问题，而t2---t3这段时间内三角波电平恒大于分压电阻电平，A比较器输出100%占空比，此时间段内MOS管会导通，持续给电感充电，从而损坏电感，而MOS管也会因为发热损坏，因此三角波不能接A比较器正端。

接下来把三角波接A比较器负端看一看如图五示，电容的充放电波形如图五-1示，同样我们也需要分析初始上电、稳态、掉电、再上电、稳态、掉电，需要画出对应A/B点的波形，A点是A比较器分压电阻的电压值，B点是三角波输出用A/B点简写如图六示。

(▲图五)

(▲图五-1)

(▲图六)

分析t0之前时间A点电压上升斜率高于B点电压上升斜率，A比较器恒输出高，占空比100%，不符合要求，原因和上面接负端时候一样，那看t0---t1这段时间电路处于稳态A比较器输出40%占空比符合要求，继续看t1---t2，这段时间电源是掉电的，B点电位会高于A点电位，A比较器会输出高电平驱动MOS管开通，但是这个时间非常短不会使输出高的占空比高于40%，所以这里不会对后极电路造成太大影响，原因是此时的A点电压是5V6降低到4V是很快的，其输出高的时间小于一个载波周期,所以电路还是比较安全的，接着看图t2---t3这段时间内B点恒高于A点,A比较器输出0%占空比对后极电路不产生影响，那对比下来接正极还是接负极好呢?三角波接正极有两个问题需要处理，接负极有一个问题需要处理，那肯定是接负极处理问题少的啊。

我们在看一下三角波接A比较器负端时候三角波的充放电波形以及A点波形如图七示，

(▲图七)

刚刚我们分析过这个上电、稳态、掉电过程中，在上电时候分压电阻的电压上升斜率高于C39电容的电压上升斜率，导致A比较器输出100%占空比危及后面电路，那能不能想办法把分压电阻的电压上升斜率给降下来呢?答案是肯定的。

我们可以使三角波稳定输出后在让分压电阻的电压上升到输出40%占空比的位置上如图八示，那这个需要怎么办才能实现呢?

(▲图八)

审核编辑：汤梓红