BUCK降壓電路空載問題

最近做BUCK降壓電路，采用單片機(jī)+驅(qū)動(dòng)電路來控制主電路

BUCK電路我首先想到的就是上管P溝道的形式，（圖中封裝是N溝道的，手動(dòng)修改），然后用二極管續(xù)流，因?yàn)镻溝道MOS管是門極小于柵極導(dǎo)通，這樣易于驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)芯片可以跟主電路用同一個(gè)電源供電，然后輸出加兩個(gè)大電阻進(jìn)行分壓采樣，或者加采樣電阻進(jìn)行電流采樣，用單片機(jī)ADC讀取，然后輸出PWM進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整就可以形成閉環(huán)了，可以實(shí)現(xiàn)恒壓或者恒流。

到此為止這個(gè)電路都是正常的，只是通過調(diào)整PWM占空比來調(diào)整輸出電壓的精度因PID算法而異，需要調(diào)整相應(yīng)參數(shù)。

但是想測空載電壓的時(shí)候就出現(xiàn)問題了，我一斷開負(fù)載占空比就直接調(diào)整到代碼限制的最大值90%，按理論來說應(yīng)該輸出電壓是最小值，但是實(shí)際電壓是在8.4v左右，我修改代碼后，從90%占空比步進(jìn)到99%占空比電壓只下降了0.1v左右，只有到100%占空比時(shí)電壓會(huì)直接下降，然后在目標(biāo)電壓值上下劇烈波動(dòng)（此時(shí)是在恒壓源模式），但是完全沒有了帶負(fù)載時(shí)的穩(wěn)定。

一開始我們覺得是代碼算法的問題，所以不斷修改參數(shù)，最后也有些效果，抖動(dòng)的范圍縮小到了1v，現(xiàn)在想想也是蠻佩服自己的，明明不是代碼問題，在那調(diào)參數(shù)調(diào)了幾個(gè)小時(shí)，所以解決問題前還是要分析清楚問題的根源，不過我也是調(diào)了這么久參數(shù)后覺得從代碼層面已經(jīng)無力回天，解決不了問題后才開始嘗試搜索別的問題，嘗試別的方法。

上百度查了后，看到了兩種解決辦法：

一種是接假負(fù)載，這樣實(shí)際還是帶負(fù)載工作。

第二種是說在二極管兩端并聯(lián)一個(gè)MOS管，與上管以同步驅(qū)動(dòng)方式工作。

第一種好理解，我沒有嘗試，第二種方式，經(jīng)實(shí)測確實(shí)有效，已同步驅(qū)動(dòng)方式工作后，帶負(fù)載與不帶負(fù)載沒有什么區(qū)別，只是輸出的電壓略有差別，但是已經(jīng)非常穩(wěn)定，沒有劇烈抖動(dòng)現(xiàn)象了。

至于為什么空載時(shí)原來電路工作不正常，輸入輸出不成比例，我看到大佬的解釋如下：

沒加下管前你的自舉回路阻抗很高
加下管后自舉回路就成低阻回路了。
這也是這類自舉電路對最低占空比有一定限制的原因

意思是下管還是二極管時(shí)，自舉電容無法正常充電，上管也就無法正常驅(qū)動(dòng)。

修改后的電路如下：

此時(shí)采用的是兩個(gè)N溝道MOS管 ，采用同步驅(qū)動(dòng)方式工作，兩個(gè)MOS管同時(shí)只有一個(gè)導(dǎo)通，下管導(dǎo)通時(shí)自舉電容充電。

帶載空載都正常工作。

在修改電路的過程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，就是一開始的圖中

測量了一下，工作的時(shí)候，G極電壓最大值是11.86v，S極電壓最大是9.45v，用示波器測的。

有大佬能費(fèi)神解釋一下嗎，為什么BUCK電路上管用N溝道MOS管也可以正常工作。

析視乎達(dá)不到導(dǎo)通條件，因?yàn)镸OS管一旦導(dǎo)通，S極電壓就是電源電壓，而驅(qū)動(dòng)的PWM最大值也應(yīng)該是小于電源電壓，理論上應(yīng)該無法導(dǎo)通。

測量了一下，工作的時(shí)候，G極電壓最大值是11.86v，S極電壓最大是9.45v，用示波器測的。

有大佬能費(fèi)神解釋一下嗎，為什么BUCK電路上管用N溝道MOS管也可以正常工作。