一种宽范围可调的小型DC—DC降压变换器

　　1.2驱动电路设计 
　　本文主电路中的MOSFET管由PWM信号控制通断^[3-6]，PWM波没有驱动能力有限，因此需要设置一个驱动电路配合PWM波驱动MOSFET管的通断。本文给出的驱动电路由三个三极管及三个电阻构成，原理简单，经济实用。如图3所示，输出端接主电路中MOSFET管的栅极。图3中R1、R2、R3为3个电阻，T1、T2、T3为三个三极管，其中T1、T2为PNP型三极管，T3为NPN型三极管。PWM发生器选用msp430f149实现。msp系列具有低功耗、运算速率快等特点。本款单片机可以产生多路PWM波，可以编程实现通过按键更改输出PWM波的占空比。这种方法操作简单、易于实现。从T1的基极输入PWM波、当输入高电平时，T1导通，T2截止，T3导通，此时MOSFET管的栅极输入一低电平，MOSFET管导通；反之输入一低电平时，T1导通，T2导通，T3截止，此时MOSFET管的栅极输入一高电平，MOSFET管截止。 
　　2 实验验证 
　　为了验证上述理论的可行性，在实验室制作降压电路并试降压效果。降压电路整体的原理图如图4所示、将主电路与驱动电路结合到一起，构成完整降压电路。C1与C4选用4700μF/100V的电解电容器。C2与C3选用瓷片电容器，容值为470nF量级。MOSFET管选择P道型IRF9530N，IRF9530N采用先进的工艺制造，具有极低的导通阻抗，转换速率快，是一款应用范围超广的器件，工作温度可达170度。主电路的储能器件选用220μH，最大电流为11A的环形电感器。二极管选用IN5819，它是一种低功耗、超高速半导体器件。T1与T2为三极管，采用PNP型，型号为9013。T3为NPN型三极管，型号为9012。R1与R2阻值为3.3KΩ，R3与R4阻值为10kΩ。 
　　实物焊接如图5所示。为了验证该电路的可行性，分别输入5V，15V直流电压，并且在输入电压不变的情况下分别输入不同的占空比，通过示波器观察输出电压的大小变化。其中国6至图8为输入5V电压时输出电压变换图：图9和图10为输入15V电压时的输出电压变换图。（1）分别对三组图片进行分析可知，当输入电压一致时，输出电压随着占空比的增加而增高，每个占空比对应一个输出电压。（2）通过对图6的分析可知当输入占空比为0%时输出电压为O，可以控制关断MOSFET管。（3）通过分析图8和图10可知，在输入占空比相同时，随着输入电压的升高，输出电压也在升高。验证结果与理论相符，设计方案切实可行。 
　　3 结论 
　　本文给出的小型可调压DC-DC降压电路经过理论分析、电路设计、实物制作及实物测试等环节的验证，证明该方案切实可行，并具有广泛的应用前景。采用价格低的MOSFET管，降低了制作的成本，使本电路更加经济实用。 
　　参考文献： 
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