都是BUCK電路

在這里我不得不提，如果制作一個(gè)電路，事前的電路仿真還是很有必要的。可以看看這個(gè)帖子里的介紹：【討論】哪款電路分析仿真軟件，你最中意？    里面的總結(jié)性的說(shuō)明，也再一次的說(shuō)明了我的問(wèn)題。如果提前仿真，那么將節(jié)約多少時(shí)間，還有制作的成本啊？

帖子里 yuzixuan給出的：

一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)過(guò)程

沒(méi)有仿真時(shí)，就要人工驗(yàn)證，過(guò)程是這樣的

有仿真時(shí)，不但彌補(bǔ)了上述的不足，還增加了額外的功能

可惜這些都是只有經(jīng)歷過(guò)才會(huì)有所感悟，平時(shí)也看過(guò)。也知道電路仿真有些用處，但沒(méi)有親身經(jīng)歷都是不吸取教訓(xùn)！

現(xiàn)在就詳細(xì)地總結(jié)一下試驗(yàn)的過(guò)程吧。

第一個(gè)版本的試驗(yàn)過(guò)程:

第一版V1.0的原理圖如圖所示：（用的是PMOS管，18V的穩(wěn)壓二極管防止GS過(guò)壓損壞！）

上圖中已經(jīng)說(shuō)明了一些設(shè)計(jì)信息，這個(gè)電路結(jié)構(gòu)是仿照LM2596的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的BUCK電路。只貼出來(lái)在寒假開(kāi)始的前幾天制作的小電路，原理圖就不上傳了，都是常用的電路，網(wǎng)上很多電路，LM2596芯片的PDF中就有。現(xiàn)在看來(lái)我以前畫(huà)的這個(gè)電路的布局也許也不是太好！嘿嘿，都是要吃虧才有長(zhǎng)進(jìn)！（這些電路都這是自己制作著玩，然后就沉睡在硬盤(pán)里了，希望有一天性能指標(biāo)可以登上大雅之堂！O(∩_∩)O~）

雖說(shuō)在設(shè)計(jì)與制作電路之前，也很仔細(xì)地閱讀了UC3842的芯片資料，但是還是有很多沒(méi)有考慮的地方。

上傳這個(gè)電路的當(dāng)初的設(shè)計(jì)思路和需要考慮的問(wèn)題（應(yīng)該有一些幫助，有些內(nèi)容寫(xiě)的還可以）：UC3842開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)思路（weiwst） 

這個(gè)V1.0的電路，上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，在最開(kāi)始的電路中沒(méi)有三極管的部分，因?yàn)榘芽刂七壿嬇戳耍谡{(diào)試的時(shí)候就加上了。這個(gè)電路總結(jié)起來(lái)有這么幾個(gè)問(wèn)題：

1.主要的MOS管的驅(qū)動(dòng)波形就不是很好，驅(qū)動(dòng)波形：（高電平不導(dǎo)通，低電平MOS管導(dǎo)通。）

2.當(dāng)然輸出的波形也不好，電源直接變成了信號(hào)發(fā)生器了。如圖：

3.最后經(jīng)過(guò)群里范工的指點(diǎn)，電流環(huán)放最后不合適，因?yàn)榻?jīng)過(guò)電容濾波后，基本就沒(méi)什么電流紋波了。把電流取樣電阻放在電容的前面，這一點(diǎn)以前考慮過(guò)，不過(guò)沒(méi)有重視。。聽(tīng)群友指點(diǎn)后才試驗(yàn)這個(gè)因素的影響。

改進(jìn)后是這個(gè)因素后，回想起來(lái)也在電源網(wǎng)見(jiàn)過(guò)類(lèi)似的帖子。帖子是“用UC3842作的DC/DC變換器(有詳圖)”開(kāi)拓者1寫(xiě)的。具體的網(wǎng)址沒(méi)有留下，保留了網(wǎng)頁(yè)。內(nèi)容如下：uc3842可以控制一切的單端變換器,包括反激,正激,BUCK,和BUCK-BOOST,這些我都用3842作過(guò).3842是峰值電流關(guān)斷控制的,所以在其三腳一定要檢測(cè)出鉅齒波電壓來(lái),用電流環(huán)和電壓環(huán)雙控制,有些朋友說(shuō),可以把電流控制變成電壓控制,這是不可能的,因?yàn)殡妷嚎刂坪碗娏骺刂频腎C其內(nèi)部結(jié)構(gòu)根本就是不一樣的,電壓型的是直接用誤差放大器的輸出電壓和鉅齒波電壓比較,而電流控制型是用電流檢測(cè)電壓和誤差放大器輸出電壓比較后來(lái)控制脈寬的,其是固定脈沖開(kāi)啟,峰值電流關(guān)斷的.因此用3842作電源,就一定要有這個(gè)鉅齒波的電流,并且用其3腳來(lái)檢測(cè)這個(gè)電流,如果不檢測(cè),我想,3842是不能正常工作的,起碼不會(huì)很好的工作.

V1.0版本的實(shí)際電路：

經(jīng)過(guò)調(diào)試后，就變得面目全非了。

也試驗(yàn)過(guò)是不是芯片的問(wèn)題，沒(méi)有直插的了，就用sop-8的3842芯片代替了。

總結(jié)起來(lái)，在電腦硬盤(pán)里翻各種資料，翻看qq歷史記錄，但是圖片不知什么時(shí)候已經(jīng)刪除了，沒(méi)辦法。先編輯這么多，總結(jié)清晰。希望大家可以看明白。

提一個(gè)個(gè)人的不同觀點(diǎn)．．．

實(shí)際的去深入去了解比坐在計(jì)算機(jī)仿真要重要的多．因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界是十分復(fù)雜的．

雖然實(shí)踐比坐在電腦前累得多,但一旦能從根本上認(rèn)知懂得一切,將是無(wú)比輕松．并能從中懂得更多的技巧．

很多時(shí)候我覺(jué)得,依賴(lài)仿真軟件容易讓自己變笨．．．

仿真有時(shí)候有好處，如果能夠結(jié)合仿真去認(rèn)真分析電路工作，將更好！

有時(shí)候明顯著仿真軟件就會(huì)出問(wèn)題。沒(méi)法，非正規(guī)的出品。

結(jié)合實(shí)際的去仿真

LT的仿真不錯(cuò),并且免費(fèi) 就是界面不好用

改進(jìn)后的就是V1.1的版本了。見(jiàn)原理圖：改進(jìn)了電流取樣電阻的位置，考慮到取樣電阻的電流變化將使電壓取樣端的變化變得不準(zhǔn)確且不穩(wěn)定，最好用隔離的形式使輸出的電壓變化反饋到芯片的電壓取樣端，就用了光耦隔離的形式。（這個(gè)電路只是畫(huà)了原理圖，沒(méi)有實(shí)際制作PCB。因?yàn)殡娐方Y(jié)構(gòu)變得復(fù)雜多了。這個(gè)電路圖從原理上應(yīng)該沒(méi)有大問(wèn)題了，但是如果看了后面的版本的試驗(yàn)就知道了，用三極管和穩(wěn)壓二極管的驅(qū)動(dòng)形式，驅(qū)動(dòng)波形還是不夠好的！）

下面開(kāi)始分析第三版的電路V2.1版本，編號(hào)時(shí)煩了迷糊，沒(méi)有編號(hào)V2.0，直接就變成2.1了。根據(jù)群里的范工的指導(dǎo)、指點(diǎn)，才有了下面的版本。MOS管變成了NMOS管，電路結(jié)構(gòu)變成了下面的形式。

在V2.1版本的實(shí)際測(cè)試中，測(cè)試了很多組。改變了很多變量，圖片很多，在這里都張貼出來(lái)一定很煩人。就挑出比較有代表性的參數(shù)和圖片說(shuō)明問(wèn)題。

見(jiàn)上圖，測(cè)試時(shí)都是沒(méi)有很明確的思路，看到一個(gè)測(cè)試圖片，對(duì)圖中的參數(shù)的分析處理能力很差勁！當(dāng)然，能力都是要慢慢鍛煉出來(lái)的。

測(cè)試階段1：（當(dāng)時(shí)的測(cè)試條件也沒(méi)有記清晰，技術(shù)人員（雖說(shuō)我是業(yè)余的）應(yīng)該有一說(shuō)一，不知就是不知。不過(guò)后面的測(cè)試就好多了。）

6腳芯片驅(qū)動(dòng)波形：

MOS管的G極波形：

空載時(shí)OUT端波形：

從上面的測(cè)試結(jié)果可以看出，MOS管的驅(qū)動(dòng)波形在芯片輸出端還可以，但是到了MOS管的G極處卻變差了！當(dāng)然輸出端空載測(cè)量紋波等參數(shù)也是不恰當(dāng)?shù)模竺娴臏y(cè)試中已經(jīng)注意到了。

測(cè)試階段2：測(cè)試用的示波器是向老師借來(lái)的。

帶載時(shí)，2為輸出端（DC耦合），1為MOS管G極：

空載時(shí)，2為輸出端（AC耦合），1為MOS管G極：

從上面的兩個(gè)圖片中可以發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題呢？仔細(xì)看看，雖說(shuō)是用示波器同時(shí)測(cè)量的輸出端波形和MOS管的G極波形，但是也不應(yīng)該輸出是這種波形啊！再結(jié)合V2.1版本的原理圖來(lái)看。最后可以發(fā)現(xiàn)：因?yàn)檫@兩個(gè)的地不是公共的地，它們之間的地是不同的，而示波器內(nèi)部的兩個(gè)通道是共地的！幸虧電壓不是太高，否則不知將出什么問(wèn)題呢。

既然測(cè)量方法是錯(cuò)誤的，那么這一組測(cè)量的就不能說(shuō)明問(wèn)題了！

說(shuō)到這里，不禁要延伸一下：關(guān)于紋波的測(cè)量，當(dāng)然不能用夾子線，最好也不能用探頭線（帶較長(zhǎng)的地線的）去測(cè)量紋波，以前也在制作用LM317，LM337等線性電源芯片制作電源的過(guò)程中遇到過(guò)測(cè)量方法的問(wèn)題，哪種才是正確的測(cè)量紋波的方法等問(wèn)題！還有PCB的布局問(wèn)題，旁路電容在電路中的正確布置方法等問(wèn)題！我很久以前的帖子有記錄，但是在這里卻注意的很少！真是不長(zhǎng)記性！詳細(xì)見(jiàn)21ic論壇“線性穩(wěn)壓電源，帶載能力，紋波很大！”具體的鏈接就不發(fā)了，因?yàn)樵?1IC曾經(jīng)發(fā)過(guò)被刪過(guò)一次帖子（最終雖說(shuō)又恢復(fù)了，但是記憶深刻），其中的利益關(guān)系就不觸犯了（很復(fù)雜，也許是我多想了）。這個(gè)帖子自己搜索吧，也算是鍛煉一下搜索能力！

測(cè)試階段3，4：1K的電阻和4148去掉，換成10歐電阻，把18V穩(wěn)壓二極管連在芯片的VCC電源輸入端。（這樣原理圖的驅(qū)動(dòng)部分就變成了第四版的V2.2版本的電路了。為什么原來(lái)的驅(qū)動(dòng)不好，當(dāng)然是有測(cè)試的圖片了，原來(lái)是可以驅(qū)動(dòng)，但是卻有些影響。）這些沒(méi)有在VCC端再并聯(lián)電容。此時(shí)的輸入電源不能使芯片的基準(zhǔn)很好工作。（從這些條件就可以知道原因。芯片間斷工作，因?yàn)榉€(wěn)壓管，也處于芯片的閉鎖范圍附近。）

3842的基準(zhǔn)端波形：

通過(guò)增加輸入端電壓和在芯片的VCC端多并電容的措施，上面的問(wèn)題解決了。

測(cè)試階段5，6，7，8：輸入電壓22V，使芯片供電電壓基本穩(wěn)定，前面并50V2200uF,后面并1000uF電容。

測(cè)試圖片:

使芯片供電電壓基本穩(wěn)定后,負(fù)載電流1A多.負(fù)載電阻4歐。取樣電阻由1.5K變成15K。輸出空載時(shí)為5.99V，4歐的負(fù)載，帶載后為5.83V。但是從電路參數(shù)的設(shè)置看，輸出電壓應(yīng)該是5V才對(duì)！

最后在群友的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的所在。原因就是光耦反饋的部分的問(wèn)題，上面圖片中的R*1是1K的，最后變成了V2.2版本里的反饋部分變成了100歐。輸出電壓就變正確了。（反饋環(huán)路還是沒(méi)有設(shè)置好。）

就算是改動(dòng)后，輸出波形還是不太好。這里又花費(fèi)了很長(zhǎng)的功夫，最后還是群友在群友的幫助下，找到了問(wèn)題。

測(cè)試階段9，輸入22V，空載輸出4.99V，帶4歐負(fù)載輸出4.91V。（圖片和測(cè)試階段10的沒(méi)有本質(zhì)差別。）

測(cè)試階段10，輸入22V,空載4.99V，帶4歐為4.92V，帶2歐為4.88V。

測(cè)試的實(shí)際圖片：（用的負(fù)載是功率電阻，每一個(gè)都是36W2歐。但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有考慮到連接的導(dǎo)線的電阻，因?yàn)閷?dǎo)線太細(xì)了，電流大時(shí)，其中的壓降也是不小的，根據(jù)功率電阻的阻值來(lái)計(jì)算的電流值就很不準(zhǔn)確了！）

帶4歐負(fù)載時(shí)，輸出端波形(AC耦合)：

帶2歐負(fù)載時(shí)輸出4.88V，輸出端波形(AC耦合)：

現(xiàn)在的性能還是不算太好。帶載后紋波上V了。有群友說(shuō)，輸出的那個(gè)紋波是開(kāi)關(guān)噪聲，輸出上的噪聲和開(kāi)關(guān)管的動(dòng)作是同步的。輸入端關(guān)系不大，關(guān)鍵是輸出端。最后在群里中山-小廖的指導(dǎo)下，他發(fā)現(xiàn)我的PCB布局也有問(wèn)題！

輸出濾波電容沒(méi)有起到作用。

我的V2.1的原理圖和PCB布局。UC3842開(kāi)關(guān)電源V2.1：

把下圖中的輸出端的電路的紅色的那塊挖掉，否則電流是不會(huì)通過(guò)電容的如果是你走路的話，你會(huì)繞一下經(jīng)過(guò)電容還是直著走？

就這樣按照前輩的指導(dǎo)，試驗(yàn)后效果明顯改善！繼續(xù)調(diào)試也沒(méi)有更多的改善，就這樣也許是整體布局的問(wèn)題。測(cè)試時(shí)也沒(méi)有保留圖片，就急著去改進(jìn)原理圖，也在V2.2版本的時(shí)候格外注意PCB的布局！協(xié)會(huì)在外面請(qǐng)的老師，他是在鄭州的電源工程師黃利平老師。

“2013年1月30日，今天下午黃老師來(lái)協(xié)會(huì)。給我和一個(gè)11級(jí)的同學(xué)解決最近的制作開(kāi)關(guān)電源的問(wèn)題。老師說(shuō)到了，電路的布局很重要，電容在電路中的位置，也講到了四角的電容。以及電源的環(huán)路盡量要小。

我們現(xiàn)在所采用的電源的結(jié)構(gòu)，以及可以采用什么其他的電路結(jié)構(gòu)。將要遇到什么問(wèn)題，關(guān)鍵點(diǎn)在哪里等問(wèn)題。也從學(xué)弟的電路不能很好的工作，分析電路的問(wèn)題。MOS管的驅(qū)動(dòng)部分，哪些元件設(shè)計(jì)沒(méi)有必要，哪些不太合理等。從他采用的TL494的驅(qū)動(dòng)電路說(shuō)到了全橋驅(qū)動(dòng)，脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)以及磁芯的選取等。

還說(shuō)了平時(shí)常用的另一種電路BUCK結(jié)構(gòu)的：

 用脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)NMOS管，或者用其他的驅(qū)動(dòng)MOS管的形式。

下面就是V2.2版本的測(cè)試。

先看看原理圖：

還有PCB的布局：

腐蝕及焊接調(diào)試V2.2版本圖片，在協(xié)會(huì)的論壇已經(jīng)發(fā)過(guò)帖子了。帖子名字是：如何更好地手工制作PCB板。自己搜索，O(∩_∩)O~。我也是斑竹的，嘿嘿。

在學(xué)長(zhǎng)的公司買(mǎi)的高頻低阻抗電容后，輸出端的電容換成高頻低阻抗的。使用的50V1000uF高頻電容（沒(méi)有買(mǎi)到新的，只能用拆機(jī)的了。話說(shuō)比很多國(guó)產(chǎn)的新的還好些。）：

輸出端的高頻電容換成50V1000uF后，輸入22V，帶2歐負(fù)載時(shí)為4.89V，輸出端波形：

這里的測(cè)試方法應(yīng)該是正確的，用50歐的同軸電纜一頭接一個(gè)頭，另一頭直接焊接在電路板上。測(cè)試時(shí)的圖片：

最后把原來(lái)的UC3842換成了UC3843B，可以工作在更低的工作電壓。

芯片換成UC3843B后，空載4.98V，帶4歐負(fù)載時(shí)輸出端波形（AC耦合）：

現(xiàn)在的效果就是這個(gè)樣子。從波形看還是不是太好，帶負(fù)載能力還算可以。各位前輩看看，現(xiàn)在的效果算是一般的性能吧？當(dāng)然，上面的電路的反饋環(huán)路也許設(shè)計(jì)的還是不太好！如果進(jìn)行的話，下一步就要試驗(yàn)黃老師說(shuō)的那種，用脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)NMOS管，或者用其他的驅(qū)動(dòng)MOS管的形式。電路結(jié)構(gòu)就是上面的BUCK結(jié)構(gòu)。不過(guò)就要仔細(xì)考慮，電感的磁芯，脈沖變壓器的磁芯等設(shè)計(jì)問(wèn)題了！我現(xiàn)在的設(shè)計(jì)，理論基礎(chǔ)欠缺很多！下面學(xué)習(xí)使用仿真軟件，加上實(shí)際做實(shí)驗(yàn)。期待前輩們的指點(diǎn)！

好文!有圖有過(guò)程有坎坷

測(cè)量波紋時(shí),可以試試對(duì)地檢驗(yàn)共模干擾．．

解決開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)（加反相器，電容隔離驅(qū)動(dòng)或者用N溝道MOS，自舉驅(qū)動(dòng)）和開(kāi)關(guān)管電流的取樣（用電流互感器取樣）問(wèn)題，方案1就是一個(gè)不錯(cuò)的方案了。

擁有一臺(tái)自己的示波器吧，哪怕是二手三手的都行，起碼可以隨時(shí)使用，方便測(cè)量分析。

的確如此。方案一，改好MOS驅(qū)動(dòng)部分，用電流互感器取樣，也是一種思路。和方案二即V1.1的類(lèi)似了。

那么方案四即V2.2的還有什么更好的思路嗎？這個(gè)從理論上看也是可以的啊.

示波器考慮過(guò)，但是還是要畢業(yè)后再考慮購(gòu)買(mǎi)，工作后就看業(yè)余有沒(méi)有時(shí)間搞了。