解读NCP306内部架构Buck电路设计全过程

　　电容降压的工作原理并不复杂，工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。如在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，因为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。

　　NCP3063的内部架构及工作原理

　　图1：NCP3063的内部架构及典型的Buck电路接法

　　利用NCP3063可以实现升压、降压、反向电压输出。其典型的降压（Buck）电路接法如上图。其主要特性阐述如下：

　　输入电压可以达到40V（6脚），低待机电流，开关管的电流可达1.5A，输出电压可调，开关频率最高可达150kHz，通过周期性的电流限制，10度滞回的内部过温保护

　　各点的波形可以以下图为参考：

　　

　　图2：Buck电路工作在临界模式其各个器件的波形

　　以Buck为例说明NCP3063的工作原理。在图2中描绘出了各点的典型波形。在启动阶段，因为输出还未达到设定值，比较器1的输出为高电平，此时Q1以NCP3063外部设定的频率及最大占空比进行开关，在NCP3063内部对外接电容C（电容的放电时间决定了其关断时间）的充电电流是放电电流的6倍，故其最大占空比为6/（6+1）=0.857。当输出电压过冲时比较器1的输出翻转为低电平，开关管在下一个周期进行关断直到输出电压降到设定值以下比较器1的输出重新为高电平时才再次开通。可见输出电压是在一种动态的平衡中完成调制。如果一直加大输出负载则输入侧的电流也一直增加，当流过Rs电阻的电流到达一定值电阻上面的压降超过0.2V时比较器2的输出由低电平翻转为高电平则此时会立刻关断Q1直到下一个周期。也就是说开关管的占空比由输出负载（输出电压）、输入电流及内部限制的最大占空比（0.857）三个因素决定。需要明确的是因为NCP3063是用固定频率的三角波来对输出电压进行调制所以并不需要补偿控制回路（M34063中用到的误差放大器因此便可替换为比较器）。

　　应用实例：

　　

　　图7：Buck电路应用实例-输入9～12V，输出3.3V 800mA电路

　　需要测试的项目：

　　输入调整率，负载调整率，输出电压纹波，效率，短路电流

　　注意：电解电容附近并上104的贴片电容目的在于降低输入输出的噪音