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基于Buck电源模块的驱动和电流采样电路的研究 Study on Driving and Current Sampling Circuit Based on Buck Power Supply Module 马明明，方宇 扬州大学 信息工程学院（江苏，扬州，225100） Ma Mingming, Fang Yu College of Information Engineering of Yangzhou University ( Yangzhou, 225009, Jiangsu, China) 摘要：本文研究了一种非隔离高频降压开关电源模块[1-3]，该电源模块采用Buck电路拓扑。在传统Buck电路的基础上做了两点改进：首先，针对传统的Buck电路提出了一种新型的驱动方式，这种驱动电路不需要隔离电源或光耦；另外提出了一种新型的电流采样电路，这种采样电路无需额外的电流传感器。通过对这两方面的研究和改进，可有效提高基于Buck电路电源模块的效率和稳定性，并大大降低电源模块的成本。最后实验验证了所研究电路的合理性。 关键词：直流变换器 电源模块 驱动电路 电流采样 Abstract：A non-isolated high frequency?step-down switching?power supply module is studied, and the Buck?topology is employed in this power module.? Based on the traditional Buck circuit two improvements have been achieved. First,?a novel driving scheme is proposed for?the traditional Buck circuit,?there is no additional isolated?power supply or optoisolator in this new driving circuit. Additionally, a new type of?current sampling method is also put forward in this paper, and there is no extra current sensor in this sampling circuit.?High efficiency, reliability and cost down have been accomplished with the improvements of these two aspects. Finally the experimental results verify the presented circuits. Key words: DC Converter , Power module , Driving circuit , Current sampling ［中图分类号］T N86 ［文献标识码］ A 文章编号：1561-0349（2015）07- 0 引言 随着技术的不断进步，模块化电源凭借小型化、薄型化、轻量化、高频化、集成度高等诸多优点已成为日益关注的焦点[4-7]。DC-DC模块作为一种直流电压变换器，为各种移动设备提供电源；在电动自行车、电动叉车、旅游观光车中有很广泛的应用。在模块化电源中，非隔离型降压电源变换器的应用尤其广泛，在激烈的市场竞争中，如何提高产品的性价比来抢占更多的市场份额，成为各厂家面前的难题。这迫使各大厂家的工程师们不断的寻求更可靠、更高效、更廉价的方式设计电路。 在非隔离模块化电源中，大多采用Buck电路，控制芯片采用UC3842。然而,传统的Buck电路需要隔离驱动，因而成本较高，电路结构复杂，不利于体积的减小，为此，本文提出了一种新型的驱动电路架构。通过适当的连接，可以省去传统驱动电路所需的隔离电源。另外，为了实现电流环控制，一般使用电阻或电流霍尔元件对电流进行采样，这样不但增加成本和损耗，也不利于模块化电源体积的减小和可靠性的提高。因此，本文还提出了一种新颖的电流采样电路，即通过检测开关管的导通压降来实现对开关管电流的控制，这将有效的降低成本和损耗。 1 传统技术回顾 1.1非隔离驱动技术回顾 非隔离驱动技术分为低端驱动和高端驱动，而高端驱动是我们一般研究的重点。其难点是驱动电路中输入信号和输出信号不共地，有时甚至有几100V的压差，这就需要使用隔离型器件进行信号传输。经过几10年的发展，隔离驱动方式大致可以分为以下3类：第一种是变压器隔离，优点是响应速度好没有延迟，价格便宜，缺点是每个周期都需要对