基于Buck芯片SCT2650的升降压解决方案

  新闻资讯     |      2024-02-24 22:43

  基于Buck芯片SCT2650的升降压解决方案最低输出可能到9V,这时就需要升压输出12V,因而需要中高压升降压方案。同样,户外便携储能充电应用需要满足太阳能板9V-50V输出12V的应用场景,因而也涉及到升降压的场景。

  市面上主流的中高压升降压拓扑方案有四开关管升降压控制芯片、SEPIC/反激控制芯片等。实际上四开关管升降压芯片成本很高,而SEPIC/反激控制芯片设计复杂。

  如果仅需要升降压功能,功率较小,不需要隔离时,本篇解决方案将以SCT2650为例,介绍一个成本适宜、设计简单的升降压方案,来满足更多应用场景使用。

  SCT2650是一个4.5V-60V输入持续5a输出的Buck芯片,集成了80mΩ Rdson高侧功率MOSFET。芯片采用峰值电流模式控制,输出电压可调节,具有优秀的线路和负载瞬态响应,简化了外部回路补偿设计168娱乐app下载

  图1中的Buck-Boost级联拓扑图,通过Buck与Boost相结合,两个功率电路级联的方式来实现升降压工作。不过在Buck输出端与Boost输入端电容电感形成了一个三阶滤波器,在保证电压增益不变的情况下,可以使用低阶滤波器代替三阶滤波器 ,所以在原来的基础上,我们可以得到一个更为 简化的Buck-Boost级联拓扑 。

  图2为简化版升降压级联拓扑原理图,同时也是SCT2650实现Buck-Boost的实际拓扑方案。在原先Buck拓扑基础上 增加Q2,D2作为补充实现升降压工作器件 ,将单纯的Buck拓扑变为了Buck-Boost级联单电感升降压解决方案,而Q2控制信号来自于SCT2650的SW1信号。

  该电路控制方法较为简单,在T0-T1时刻,Q1,Q2导通,SW1高电平为Vin电压,给电感储存能量,输出电容放电给负载供电。在T1-T2时期,D1,D2导通,SW2高电平为Vout电压,电感电流不能突变,通过D1,D2给输出电容及负载供电,输出电压关系推导如下:

  实际应用场景中,由于SCT2650有非常宽的工作电压范围,SW1信号作为Q2的控制信号时,就会存在SW1高电平较高的情况。Q2的栅极驱动电压一般最大在20V左右,这就有可能导致损坏Q2的栅极。基于这个隐患,我们对Q2的驱动电路部分进行进一步设计。

  通过一个Q3和稳压管形成简单的稳压电路 ,使Q2的驱动电压最高被稳压二极管稳定在9.1V以内,从而起到保护Q2的一个作用。

  2需要快速动态响应时建议comp参数为:对地阻容建议68K,3.3nf,并联对地电容为330pf。