CN215378760U - 一种数控隔离无级调控输出电压的buck电路 - Google Patents

Abstract

一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，包括有用以将输入电压VIN降压输出的BUCK降压模块和用以调制输出电压VO的调控模块，其中，所述BUCK降压模块包括有反馈电阻R3和反馈电阻R5；还包括有调控模块，并且，所述调控模块用以调制流过反馈电阻R5的电流；所述调控模块包括有MCU控制单元、光耦IC1、限流电阻R4、电容C3和三极管Q1。通过MCU控制单元发送信号控制光耦IC1导通，令电容C3充电，并且，通过MCU控制单元发送信号控制光耦IC1截止，令电容C3放电，使得反馈电阻R5的电流升高，使得FB引脚的电压升高，使得BUCK控制单元受到负反馈的影响，从而使得BUCK控制单元为了恒定FB引脚的电压会降低输出的电压VO，实现电压VO随着信号的占空比增大而降低。

Description

一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路

技术领域

本实用新型涉及BUCK电路的技术领域，尤其是涉及一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路。

背景技术

一般，BUCK降压电路的输出电压等效于反馈网络的电阻所受电压。目前，在使用BUCK电路的过程中，不会对输入电压VIN和占空比进行调整，因此，反馈网络的电阻的所受电压不会改变，使得输出电压都为单一电压，使得同一个BUCK降压电路不能实现调制输出电压的大小。当将BUCK降压电路应用至直流电器的时候，BUCK降压电路的输出电压不可变，则无法满足直流电器的调速需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路。

为实现上述目的，本实用新型提供的方案为一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，包括有VIN端、VO端、用以将输入电压VIN降压输出的BUCK降压模块和用以调制输出电压VO的调控模块，其中，所述BUCK降压模块包括有反馈电阻R3和反馈电阻R5，并且，所述反馈电阻R3和所述反馈电阻R5串联连接；还包括有调控模块，并且，所述调控模块用以调制流过反馈电阻R5的电流；所述调控模块包括有SGND端、VCC电压端、MCU控制单元、二极管D2、光耦IC1、限流电阻R4、电容C3和三极管Q1，其中，所述光耦IC1的阳极连接至所述VCC电压端；所述光耦IC1的阴极连接至所述三极管Q1的集电极；所述光耦IC1的集电极连接至所述VIN端；所述光耦IC1的发射极连和所述二极管D2的阳极连接至所述电容C3的一端；所述二极管D2的阴极连接至所述限流电阻R4的一端；所述限流电阻R4的另一端与所述反馈电阻R5的一端相连接；所述电容C3的另一端与所述反馈电阻R5的另一端相连接；所述三极管Q1的基极连接至所述MCU控制单元；所述三极管Q1的发射极连接至SGND端。

进一步，所述调控模块还包括有电阻R1，所述光耦IC1的集电极经所述电阻R1连接至所述VIN端。

进一步，所述调控模块还包括有电阻R2，所述光耦IC1的阳极经所述电阻R2连接至所述VCC电压端。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有GND端和BUCK控制单元，并且，所述BUCK控制单元包括有FB引脚和进行通断的开关S1。

进一步，所述反馈电阻R3的一端、所述限流电阻R4的一端和所述反馈电阻R5的一端均连接至所述FB引脚。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有电容C1，所述电容C1的一端和所述开关S1的第一端连接至所述VIN端，所述电容C1的另一端与GND端连接。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有用以对信号进行限压的钳位二极管Z1，所述钳位二极管Z1的阴极连接至所述FB引脚，所述钳位二极管Z1的阳极与所述反馈电阻R5的一端相连接。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有电感L1，所述开关S1的第二端连接至所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接至所述VO端。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有二极管D1，所述二极管D1的阴极连接至所述电感L1的第一端，所述二极管D1的阳极连接至GND端。

进一步，所述BUCK降压模块还包括有电容C2，所述电容C2的一端与电感L1的第二端连接，所述电容C2的另一端与GND端连接。

本实用新型的有益效果为：通过MCU控制单元发送信号控制光耦IC1导通，令电容C3充电，并且，通过MCU控制单元发送信号控制光耦IC1截止，令电容C3放电，使得反馈电阻R5的电流升高，使得FB引脚的电压升高，使得BUCK控制单元受到负反馈的影响，从而使得BUCK控制单元为了恒定FB引脚的电压会降低输出的电压VO，实现电压VO随着信号的占空比增大而降低。

附图说明

图1为本实施例的BUCK电路示意图。

其中，10-BUCK降压模块，11-BUCK控制单元，20-调控模块，21-MCU控制单元。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面参照附图对本实用新型进行更全面地描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

参照图1，在本实施例中，一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，包括有VIN端、VO端、BUCK降压模块10和调控模块20，其中，BUCK降压模块10包括有GND端、反馈电阻R3、反馈电阻R5、电容C1、钳位二极管Z1、电感L1、二极管D1、电容C2和BUCK控制单元11。BUCK控制单元11为BUCK芯片，BUCK控制单元11包括有FB引脚和开关S1，其中，开关S1的第二端和二极管D1的阴极连接至电感L1的第一端；FB引脚与钳位二极管的阴极连接。反馈电阻R3的一端与电感L1的第二端相连接。二极管D1的阳极连接至GND端。电容C1的一端和开关S1的第一端连接至VIN端，电容C1的另一端与GND端连接。电容C2的一端与电感L1的第二端连接，电容C2的另一端与GND端连接。

在本实施例中，调控模块20包括有SGND端、VCC电压端、用以发送信号的MCU控制单元21、二极管D2、光耦IC1、电阻R1、限流电阻R4、电容C3、电阻R2和三极管Q1，其中，三极管Q1的基极连接至MCU控制单元21；三极管Q1的发射极连接至SGND端。光耦IC1的阳极连接至VCC电压端；光耦IC1的阴极连接至三极管Q1的集电极；光耦IC1的集电极经电阻R1连接至VIN端；光耦IC1的发射极连和二极管D2的阳极连接至电容C3的一端。二极管D2的阴极连接至限流电阻R4的一端。反馈电阻R3的另一端、限流电阻R4的另一端和反馈电阻R5的一端相连接至FB引脚。电容C3的另一端与反馈电阻R5的另一端相连接。

在本实施例中，通过光耦IC1将MCU控制单元和BUCK降压模块10进行隔离，避免MCU控制单元和BUCK降压模块10之间的相互干扰，增加BUCK电路的稳定性。

在本实施例中，BUCK控制单元11为BUCK芯片；开关S1为MOS管。当BUCK控制单元发送高电平至开关S1，开关S1闭合，输入电压VIN经电感L1为电容C2进行充电。当BUCK控制单元发送高电平至开关S1，开关S1断开，电感L1通过二极管D1形成导通回路，为反馈电阻R3和反馈电阻R5提供电能，同时，电容C2也为反馈电阻R3和R5提供电能。在BUCK降压模块10中，BUCK控制单元11根据FB引脚接收到的电压信号发送矩形波至开关S1，从而控制开关S1的通断，实现稳定地将输入电压VIN降压输出为输出电压VO，其中，输出电压VO等效于反馈电阻R3和反馈电阻R5的分压。

在本实施例中，MCU控制单元21为单片机；MCU控制单元21输出的信号为PWM信号。

在本实施例中，当MCU控制单元21输出占空比为0的信号时，三极管Q1呈截止状态，光耦IC1的次级和二极管D2截止电流，电感L1和电容C2为反馈电阻R3和反馈电阻R5提供电能，此时，输出电压VO达到最高值。

在本实施例中，当MCU控制单元21输出的信号的占空比大于0时，三极管Q1和光耦IC1呈间歇导通状态。进一步，在光耦IC1导通的时候，输入电压VIN依次经过电阻R1和光耦IC1的次级后对电容C3进行充电，此时，电容C3起着积分滤波的作用，并且，电容C3的电压随着信号的占空比增大而增大。随后，在光耦IC1的次级截止的时候，电容C3的电压通过二极管D2和限流电阻R4加至反馈电阻R5，使得流经反馈电阻R5的电流增大，使得FB引脚的电压增大，使得BUCK控制单元11受到负反馈，进一步，在负反馈的影响下，BUCK控制单元11为了恒定FB引脚的电压会降低矩形波的占空比，从而降低输出的输出电压VO，实现输出电压VO随着MCU控制单元21的信号的占空比增大而降低，即，实现对输出电压VO的无级调制。

在本实施例中，当MCU控制单元21输出的信号的占空比达到最大值时，输出电压VO达到最小值。通过钳位二极管Z1对FB引脚的电压进行钳位限制，防止FB引脚的电压过高损坏BUCK控制单元11。

以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本实用新型的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，包括有VIN端、VO端、用以将输入电压VIN降压输出的BUCK降压模块（10）；所述BUCK降压模块（10）包括有反馈电阻R3和反馈电阻R5，并且，所述反馈电阻R3和所述反馈电阻R5串联连接，其特征在于：还包括有调控模块（20），并且，所述调控模块（20）用以调制流过反馈电阻R5的电流；所述调控模块（20）包括有SGND端、VCC电压端、MCU控制单元（21）、二极管D2、光耦IC1、限流电阻R4、电容C3和三极管Q1，其中，所述光耦IC1的阳极连接至所述VCC电压端；所述光耦IC1的阴极连接至所述三极管Q1的集电极；所述光耦IC1的集电极连接至所述VIN端；所述光耦IC1的发射极连和所述二极管D2的阳极连接至所述电容C3的一端；所述二极管D2的阴极连接至所述限流电阻R4的一端；所述限流电阻R4的另一端与所述反馈电阻R5的一端相连接；所述电容C3的另一端与所述反馈电阻R5的另一端相连接；所述三极管Q1的基极连接至所述MCU控制单元（21）；所述三极管Q1的发射极连接至所述SGND端。

2.根据权利要求1所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述调控模块（20）还包括有电阻R1，所述光耦IC1的集电极经所述电阻R1连接至所述VIN端。

3.根据权利要求1所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述调控模块（20）还包括有电阻R2，所述光耦IC1的阳极经所述电阻R2连接至所述VCC电压端。

4.根据权利要求1所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有GND端和BUCK控制单元（11），并且，所述BUCK控制单元（11）包括有FB引脚和通断的开关S1。

5.根据权利要求4所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述反馈电阻R3的一端、所述限流电阻R4的一端和所述反馈电阻R5的一端均连接至所述FB引脚。

6.根据权利要求4所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有电容C1，所述电容C1的一端和所述开关S1的第一端连接至所述VIN端，所述电容C1的另一端与所述GND端连接。

7.根据权利要求4所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有用以对信号进行限压的钳位二极管Z1，所述钳位二极管Z1的阴极连接至所述FB引脚，所述钳位二极管Z1的阳极与所述反馈电阻R5的一端相连接。

8.根据权利要求4所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有电感L1，所述开关S1的第二端连接至所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接至所述VO端。

9.根据权利要求8所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有二极管D1，所述二极管D1的阴极连接至所述电感L1的第一端，所述二极管D1的阳极连接至所述GND端。

10.根据权利要求8所述的一种数控隔离无级调控输出电压的BUCK电路，其特征在于：所述BUCK降压模块（10）还包括有电容C2，所述电容C2的一端与电感L1的第二端连接，所述电容C2的另一端与所述GND端连接。

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