基于BUCK的PWM调压与模拟调压方案

　　在电压变换时，我们常常会用到调压，其中以 PWM 或模拟调压应用最广泛，本文给出一种简单可行的 FB 点调压方式。

　　

　　图 1 中，以 XL4013 为例简要说明，蓝色标号部分（R1~R4，C3）为 PWM 调压电路，其中 R1、R2 为通常的分压电阻。VA 为模拟调压信号，VPWM 为 PWM 调压信号，当调压信号为模拟信号时，C3 电容可以省略。

　　原理说明

　　芯片正常工作时，FB 点电压平均值为稳定值，此电压由两部分提供，其一是 VOUT，其二是 VA/VPWM（为方便，以下只写成 VA）。那么，可以将 VOUT 与 VA 看作两个独立电压源，利用叠加定理，可以列出下面的式子。

　　

　　设计步骤例：VIN=24V，我们需要 VA 在 0~5V 之间，输出 0~15V 可调，其中 VFB=1.25V。计算原理图中各元器件参数

　　步骤 1：选定 R2 的值，R2 的值通常可以在 10K~100K 之间选择，此处选择 20K。

　　步骤 2：计算 R3，R4 的值。

　　当 VA=0 时，输出最高电压 15V，故有：

　　实验验证按上方计算的参数，给 VA 加 0~5V 电压与 0~100 占空比的电 PWM 信号（高电平 5V，低电平 0V，频率 10KHz），使用 XL4013（VFB=1.25V）进行验证：

　

　　图中红色为模拟调压，绿色为 PWM 调压，蓝色为理论值。从图中可以看出，无论是模拟调压还是 PWM 调压，都与理论值符合的很好。

　　优缺点 优点：简单可靠，成本低，线性度十分好。

　　缺点：计算较为复杂； PWM 调压时，对单片机的驱动能力有一定要求；VA 端悬空时（通常不会悬空），输出电压既不是最大值，也不是最小值。

　　注意事项

　　R3，R4 尽可能选的相近一些，这样在 PWM 调压时，可以有更好的滤波，同时 R3+R4 不宜过小，过小会增加单片机驱动的难度，同时不利于滤波。

　　PWM 调压时，频率尽可能在 1KHz 以上，可以保证较好线性度。

　　R1~R4 电阻均要保证至少 1%的精度。

　　受芯片 FB 精度的影响，有一定的离散性。离散情况见下图（红色为标准 VFB，绿色为上偏 2%的 VFB，蓝色为下偏 2%的 VFB）：

　　

　　
审核编辑：黄飞