一種基于Buck 變換器的數字COT 控制電源設計

黃寶華，龍順宇，周雅妮，郝昕

（海南熱帶海洋學院 海洋信息工程學院，海南三亞，572022）

0 引言

降壓型開關電源（Вuck DC-DC）是能夠進行功率轉換的器件，它是以功率器件、變壓器、電感器、電抗器等電子元器件組成的電子電路。由于其體積小，轉換效率高，拓撲結構簡單，被廣泛地運用于車載設備、農業設備、家用設備、航空航天、醫療電子，等領域。同時開關電源作為電力電子中的關鍵技術，對其進行研究也具有較大意義。

本設計采用STC8H 單片機產生導通時間恒定的矩形波，通過主控單片機STC8H8K64US4 實時采集反饋回來的電壓進行PID 閉環調控，使其輸出電壓達到所設預值，在一定程度上有效提高降了壓電源的整體性能。

1 COT 調制實現

■1.1 COT 調制方式

COT 是恒定導通時間的PWM 調制。本文選用數字方法產生COT，相比模擬方法可以解決頻率不固定，和必須要求ESR 大的缺點，COT 調制方法瞬態響應好，容易穩定，適合core 電源。

COT（Constant On-Time）又名恒定導通時間，在穩態時上開關管上管的導通時間恒定，因此電感電流紋波是恒定的。傳統使用模擬方法的COT 如圖1 所示?？梢园l現COT 電路沒有環路補償器，讓它可以控制開關管導通的信號是輸出的紋波信號，只需要讓紋波信號Vo 與Vref 相比較，如果Vo ≤Vref 那么比較器就會控制T-on 開關發出恒定時間的脈沖信號，當T-on 關閉時紋波又減小到Vref 此時T-on又重新發出恒定時間的脈沖信號。T-on 的導通和輸入輸出電壓的關系為：

圖1 模擬法調制COT

其中K 為常數，當輸出電壓增大時導通時間也會變大，從而達到定頻的效果?！?br>