DC-DC降压(Buck)电路恒压限流原理简析

随着电子技术的发展，以及消费类电子设备的广泛使用，对高效直流电源变换(DC-DC)的研究与应用成为日益重要的课题。DC-DC电路以其优异的特性，在大多数消费类电子设备中，替代了线性电源变换线路成为了主要应用对象。本文针对DC-DC Buck电路，简析其电压和电流的控制原理。

DC-DC电路分为电压模式和电流模式控制两种类型，基本原理都是误差放大器的输出与三角波比较产生PWM，PWM信号驱动功率管实现变换。区别就是电压模式的三角波来自三角波发生器，电流模式的三角波来自电感的电流。

关于电压模式、电流模式的优缺点这里就不展开了，下面注意一下每张图中的圆圈，下面有两张图，分别代表两种模式控制类型的DC-DC芯片内部结构框图，红圈内有误差放大器和误差放大器的补偿端。

电压模式(TPS40057)：

电流模式(MP2307)：

这些DCDC电路电压调节的基本思路：

输出端通过分压电阻将输出电压采样到FB(VFB)端，也就是反馈端，与基准电压对比后通过运放输出一个电压，与三角波对比，产生PWM信号，驱动功率管，实现电压的闭环控制。补偿端接RC补偿电路，实现电路快速稳定响应。

典型应用电路(MP2307,输出3.3V)：

那么问题来了，电流调节(限流)怎么实现？

经典的DCDC控制IC TL494 内置了俩误差放大器，实现电压和限流的调节：

TL494内部结构框图：

TL494 恒压限流典型应用，输出5V 10A，调节R1和R2的比例可以调节限流大小，右下角R13 0.1Ω：

一般的DCDC控制芯片，以MP2307为：内部只有一个误差放大器，我们可以外挂一个，实现电流的控制，下图运放左侧肖特基阳极直接接到MP2307的 6脚，COMP脚，也就是内部误差放大器的输出端，原有电压调节电路不变，原输出的负极变为下图的OUT-，调节下图电位器可以实现限流的调节。

当流过R2的电流*R2电阻大于运放3脚电压，运放将COMP端拉低，占空比变小，电路输出电压(电流)降低，直到保持运放同相端反相端电压相等，实现限流调节。

下图为某宝上卖的LM2596恒压恒流电路图，也就是封面上那货，用恒流控制运放直接怼电压反馈端实现限流调节，这种方法我本人不提倡，多了一级运放增加相移，增加不稳定因素，上面my1084的帖子里也有两种方法恒流的输出波形。