PWM技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中，尤其是DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器中。Buck電路是常見的降壓轉(zhuǎn)換器，其高效率與PWM控制策略的優(yōu)化密不可分?；赑WM技術(shù)，從電路原理、技術(shù)要點(diǎn)、優(yōu)化策略三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)講解。轉(zhuǎn)換為低電壓輸出。PWM技術(shù)可以通過調(diào)節(jié)開關(guān)電感和開關(guān)管的占空比來精確控制輸出電壓，并且電感會(huì)存儲(chǔ)一部分能量。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電感通過續(xù)流二極管釋放存儲(chǔ)的能量，保持負(fù)載電流轉(zhuǎn)換和能量傳輸?shù)倪B續(xù)性。

一、電路原理

PWM技術(shù)通過精確控制占空比實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。在Buck電路中，開關(guān)管的通斷控制著電感的充電與放電過程。電感的作用是平滑電流變化，并通過續(xù)流二極管在開關(guān)管關(guān)斷時(shí)維持能量傳輸?shù)倪B續(xù)性，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。

二、重要技術(shù)要點(diǎn)

1. 選擇開關(guān)管

在降壓電路中，通常采用MOSFET作為開關(guān)管。MOSFET具有低導(dǎo)通電阻和高開關(guān)速度，其性能和工作條件直接影響電路效率。

2. PWM信號(hào)生成

PWM信號(hào)生成基于常用的控制器芯片，如SG3525、TL494。這些芯片通過調(diào)整占空比來穩(wěn)定輸出電壓，同時(shí)提高了負(fù)載響應(yīng)速度和電路穩(wěn)定性。

3. 電感和電容的選擇

電感參數(shù)直接決定輸出電流紋波大小，而電容的動(dòng)態(tài)響應(yīng)用于平滑輸出電壓。低等效串聯(lián)電阻和高頻特性是選擇電感和電容時(shí)的重要參考。合理的組合可以顯著提高電路的輸出質(zhì)量。

4. 續(xù)流二極管的選擇

在開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續(xù)流二極管提供電流通路，防止電感電流中斷引起高壓浪涌。推薦使用快恢復(fù)二極管和肖特基二極管，因?yàn)樗鼈兙哂械驼驂航岛涂旎謴?fù)特性。

三、優(yōu)化策略

1. 降低開關(guān)損耗

通過選擇低導(dǎo)通電阻的開關(guān)管以及調(diào)整合適的開關(guān)頻率，可以有效降低開關(guān)損耗。在選擇頻率時(shí)，需要在開關(guān)損耗和傳導(dǎo)損耗之間取得平衡，以實(shí)現(xiàn)最佳效率。

2. 提高電路穩(wěn)定性

使用先進(jìn)的反饋控制技術(shù)，例如電流模式控制，可以優(yōu)化反饋電路設(shè)計(jì)，顯著提高電路在各種負(fù)載條件下的穩(wěn)定性。

3. PCB布局優(yōu)化

正確的PCB布局是提高降壓電路效率的重要手段。電流環(huán)路的走線應(yīng)短而寬，以減少寄生電感和電阻，并減少噪聲干擾。此外，還需注意電感和開關(guān)管的散熱設(shè)計(jì)，確保電路長期穩(wěn)定工作。

4. 減少電磁干擾

通過使用濾波器、屏蔽層和正確的接線方法，可以顯著減少電磁干擾對其他電路的影響。

基于PWM技術(shù)的降壓電路設(shè)計(jì)需要綜合考慮器件選型、控制策略和優(yōu)化措施。在實(shí)際應(yīng)用中，合理的設(shè)計(jì)和調(diào)試可以有效提高電路的效率和穩(wěn)定性，為高效的功率轉(zhuǎn)換提供可靠的支持。隨著新器件和控制技術(shù)的出現(xiàn)，降壓電路的性能可以進(jìn)一步優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換，為更多場景提供解決方案。