Buck Boost稳压器使用XL6009可调3.3V至12V输出电压
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buck - boost稳压器采用两种不同的拓扑结构，顾名思义，它由buck和boost拓扑组成。我们已经知道Buck稳压器拓扑提供的输出电压比输入电压低，而Boost稳压器拓扑提供的输出电压比提供的输入电压高。我们已经使用流行的MC34063构建了一个12V到5V降压转换器和一个3.7V到5V升压转换器电路。但有时，我们可能需要一个既可以作为降压又可以作为升压调节器的电路。
例如，如果你的设备使用锂电池供电，那么输入电压范围将在3.6V到4.2V之间。如果本设备需要3.3V和5V两个工作电压。然后你需要设计一个降压稳压器，将这个锂电池的电压调节到3.3V和5V。因此，在本教程中，我们将学习如何构建一个简单的降压稳压器，并在面包板上进行测试，以便于构建。该稳压器设计用于9V电池，可以提供3.3V至12V的宽输出电压，最大输出电流为4A。
组件的要求
•Xl6009
•10 k预设
•33uH电感- 2个
•1n4007 - 2件
•SR160 - 1pc(最大800mA输出)
•10呃电感器
•100年佛罗里达大学电容器
•1000uF电容器-2个
•1uF陶瓷或聚酯薄膜电容器
•9V电源(电池或适配器)
•电路试验板
•面包板的电线。
有许多方法可以构建降压电路，为了本教程，我们将使用著名的XL6009 DC/DC转换器IC。我们选择这种IC是因为它易于获得和初学者友好的性质。您还可以查看有关如何选择开关稳压器IC的文章，以帮助您选择开关设计的其他稳压器。
主要部件是开关稳压器XL6009。XL6009的引脚和规格如下图所示。
金属卡扣与XL6009驱动ic的开关引脚内部连接，引脚说明见上表。XL6009集成电路的主要技术指标如下
特性
•宽5V至32V输入电压范围
•正或负输出电压编程与单一反馈引脚
•电流模式控制提供卓越的瞬态响应
•1.25V参考可调版本
•固定400KHz开关频率
•最大4A开关电流
•SW PIN内置过电压保护
•优良的线路和负载调节
•EN引脚TTL关闭能力
•内部优化功率MOSFET
•效率高达94%
•内置频率补偿
•内置软启动功能
•内置热关机功能
•内置电流限制功能
•可在TO263-5L包装
上述规格图显示，该驱动IC的最小输入电压为5V，最大输入电压为32伏。此外，由于开关频率为400khz，因此可以使用更小的电感器进行开关相关用途。此外，驱动IC支持最大4A输出电流，这很好地覆盖了许多高额定电流相关的应用。
使用XL6009的降压-升压转换电路
完整的降压-升压转换器电路图如下图所示。
对于任何开关稳压器，电感器和电容器是主要部件。电感器和电容器在电路中的位置对于在开关状态时向负载提供所需的功率是非常重要的。在这种情况下，使用两个电感(l1和L4)，它们将在该开关电路中分别支持降压和升压功能。33uH电感是L1，是负责降压模式操作的电感，而电感L2用于升压模式电感。在这里，我用铁氧体铁芯和漆包线缠绕我自己的电感器。如果你是新的，使自己的电感，你可以检查这篇文章的基础知识的电感和电感线圈的设计开始。一旦你建立了你的电感，你可以检查它的值使用LCD仪表，或者如果你没有一个LCR仪表，你可以使用示波器找到电感值使用谐振频率方法。
输入电容C1和C2用于过滤来自外部电池或电源的瞬态和纹波。电容器C3, 1uF， 100V用于隔离这两个电感。有一个肖特基二极管SR160，这是一个一安培，60V的二极管用于转换开关频率周期到直流和电容器1000uF， 35V是滤波电容器用于滤波从二极管的输出。
反馈阈值电压为1.25V，可根据反馈电压设置分压器，配置实际输出。对于我们的电路，我们使用了一个锅(R1)和一个电阻(R2)来提供反馈电压。
R1是一个可变电阻，用于设置输出电压。R1和R2形成分压器，向驱动IC XL6009提供反馈。采用10uH电感L4和100uF电容C3作为LC滤波器。
降压-升压变换器的结构与工作
除电感器外，所有元件都应易于使用。XL6009 IC不是面包板友好的。因此，我使用虚线板将XL6009的引脚连接到公头引脚，如下所示。
如前所述构建电感器并创建电路。我使用面包板使事情变得容易，但建议使用完美板。一旦完成我在面包板上的电路看起来像这样。
当输入电压高于设定的输出电压时，电感被充电并抵抗电流路径的任何变化。当开关断开时，电感通过C3电容提供充电电流，最后分别由肖特基二极管和C4电容进行整流和平滑。驱动器通过分压器检查输出电压，并跳过开关周期以根据反馈电路输出同步输出电压。
同样的事情发生在升压模式时，当输入电压小于输出电压和电感L2被充电，并在开关条件下提供负载电流。
XL6009降压-升压转换电路的测试
该电路在面包板上进行了测试。请注意，我们在面包板上构建电路仅用于测试目的，并且您不应该在面包板上加载超过1.5A的电路。对于高电流的应用，强烈建议将电路焊接在穿孔板上。
为了给电路供电，你可以使用9V的电池，但我使用的是我的工作台电源，设置为9V。
输出电压可以设置从3.3V到12V使用电位器。从技术上讲，该电路可以设计为高达4A的高输出电流。但是，由于输出二极管的限制，电路没有在全负载下进行测试。输出负载被设置为一个体面的值，大约700-800mA电流。如果需要，您可以改变输出二极管以增加输出电流。
为了测试我们的电源电路，我们使用万用表来监控输出电压，对于负载，我们使用了类似于我们之前构建的直流电子负载。如果你没有电子负载，你可以使用你选择的任何负载，并使用万用表监测电流。完整的测试视频在本页底部给出。
还注意到输出电压在+/-5%的范围内有一点波动。这是由于电感的高DCR值和XL6009的散热器不可用。足够的散热器和适当的组件可以用于稳定输出。
本文编译自circuitdigest
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