用IR2110设计BUCK电路（用于锂电池充电）

apple163995 · 发表于 2015-2-26 18:58:19

本帖最后由 apple163995 于 2015-2-27 09:03 编辑

根据IR2110的DATASHEET，还有经典的BUCK电路结构，我设计了如下电路图：

   我用MSP430的单片机，3.3V的电源输入给VDD，PWM输入给HIN，这样用于驱动高端的NMOS管，由于想测试降压的效果，而且我只有一个电源，我就把电源输入VIN同时加给IR2110的VCC和NMOS的漏极。
12V输入的情况下，在100KHZ的频率下，输出电压可以很好的根据PWM的占空比调节，但是在输入电压在21V的时候，我的PWM在70%的时候还可以正常输出14.7V电压，到了80%的时候，输出电压就锁死在16.2V了，以后我再怎么降低PWM，都是在16V，换成12V的输入的时候，也不能根据PWM得到正确的输出电压了，而是锁死在某一个电压上。
   是因为我把输入给MOS管的电压同时加给IR2110，然后在电压升高到21V的情况下出现了烧毁IR2110的情况吗？我都烧了3,4个IR2110了。。。这个电路我折腾了很久了，真的是被整得郁闷了。
   如果我还要再加多一个电源专门给VCC供电（如12V），这个问题可不可以解决呢？
   这里我是想用IR2110做太阳能充电器的，那么问题就来了，一个太阳能充电器还需要专门他一个12V的电压给VCC吗。。。应该如何解决IR2110的供电问题呢？
   其实用IR2110做太阳能充电器我是参考了电源网上滕老师的作品：

我想问，如果我的太阳能板的输出电压最大21V，需要降压到14.6V，对锂电池进行充电，那么我用图腾柱的方式充电，效率跟IR2110比起来会差很远吗？这里附上一个论坛里面一位大神的NMOS的图腾柱驱动电路：

cl1cl1cl1cl1 · 发表于 2015-2-26 21:26:17

21V电源，在驱动级是要加18V稳压管。

whxiaowang · 发表于 2015-2-26 22:19:11

你的3.3V是从哪来的？从那稳压12V给2110供电

erpao · 发表于 2015-2-26 22:33:30

减小负载试一试

llssr · 发表于 2015-2-27 08:19:11

麻烦看下IR2110的供电电压范围，在ds第一页就有，还有你那个图的输出驱动接法对吗？你这个电压不宽，用个线性稳压降压到12V左右，给IR2110供电（从太阳能那边，原因是如果ＰＶ没电，那么也就没办法充电），单片机要从电池盒ＰＶ分别取电，用二极管隔离，若是晚上没有阳光，那么你必须将电池供电的损耗降到最小，减少电池能量损耗　．．．．

apple163995 · 发表于 2015-2-27 09:15:36

llssr 发表于 2015-2-27 08:19
麻烦看下IR2110的供电电压范围，在ds第一页就有，还有你那个图的输出驱动接法对吗？你这个电压不宽，用个线 ...

非常抱歉这个原理图画的时候一事马虎画错了，因为自己是也是对着DS上面的原理图在万用板上面焊接的，我已经把原理图修改过了并且检查过了多次确定无误。
所以我的这个电路用在太阳能上最大的疑问就是VCC的供电，我之前也想过用2576这样的开关电源想从太阳般那边先降压到12V给VCC，但是始终觉得这样子做降低了整体的效率，同时系统显得冗余...
我发的第二张图里面从电池那边稳压到12V再供电给VCC的，而且用的是2576，但是我觉得12V的电池在降压到12V这个压降确实也太小了，还是觉得不够好。。。
所以我在想我的这种应用场合下，使用IR2110是否合适，是否用图腾柱驱动MOS管的方式会更好，又或者用数字电位器控制2576来实现降压，因为18V降压到14.6V的压降太小，但是太阳板的规格，小功率的情况下一般都是18V，升级到35V的话，增加太阳板的尺寸规格，我目前实习的公司设备用于路侧做通讯基站，太阳板不宜太大。。。

llssr · 发表于 2015-2-27 12:32:23

apple163995 发表于 2015-2-27 09:15
非常抱歉这个原理图画的时候一事马虎画错了，因为自己是也是对着DS上面的原理图在万用板上面焊接的，我已 ...

你这个降压是共地的，设计用NMOS，那么就要浮地驱动，简单的芯片有IR2117S，（之前接过电路，驱动输出不正常，个人觉得是输出接的电池影响了，详情请看自举驱动原理）单一的图腾驱动在这里并不合适，达不到电平转换效果，再说了驱动芯片内部都集成了图腾驱动，管子Qgt，Ciss不是太大、频率不高没必要外加
另外，如果12V就给驱动电路供电，没有必要用2576，直接线性降压就完事，要是你还要供其他负载，那么就不合适，可以用XL7005降压芯片，体积，效率，成本都比2576好n倍取电还是由PV和电池两者取，哪个高就是哪个，因为在电池没电的情况下可能低至10V，此时当你仅从电池取电，那么驱动芯片都不工作了，就不能充电。如果电池充到14.6V了，此时电流也比较小，降压比相对大电流还能缩小一点。

apple163995 · 发表于 2015-3-2 14:32:01

llssr 发表于 2015-2-27 12:32
你这个降压是共地的，设计用NMOS，那么就要浮地驱动，简单的芯片有IR2117S，（之前接过电路，驱动输出不 ...

三天前就看了你的回复自己也陷入了思考后来根据你的建议我在输入端加入了一个15V的7815的LDO稳压给IR2110的VCC 也有万用板重新焊接了一个IR2110的BUCK电路现在电路工作是很正常了但是我这边的输出只能在带载100欧的电阻时候等得到正确的电压我自己在输出接上了470K,47K,4.7K的电阻想做假负载来稳压也不能得到正确的电压输出要不就是从0V开始很缓慢的上升要不就是从我设置的输出电压14.6V开始下降到7,8V左右然后又反弹会14.6V 我查了一下因为我的输入反激电路所以不能空载需要加反馈电路有什么好的实现的方案吗？我BUCK电路的电感和电容取值是否不合理呢？又或者说改成正激电路会比较好呢？

llssr · 发表于 2015-3-2 15:44:49

apple163995 发表于 2015-3-2 14:32
三天前就看了你的回复自己也陷入了思考后来根据你的建议我在输入端加入了一个15V的7815的LDO稳压给IR2 ...

BUCK 不就是正激电路吗其他的正激拓扑都是从这个演变的你前边怎么还有个没反馈的反激？奇怪了

wind2100 · 发表于 2015-3-2 16:02:56

顶，你做这个很高级，还加了MOS驱动，我们的就一三极管搞定，那关断时间，长长的。。。

wind2100 · 发表于 2015-3-2 16:15:44

你这是求助还是贡献电路？

apple163995 · 发表于 2015-3-2 16:28:47

llssr 发表于 2015-3-2 15:44
BUCK 不就是正激电路吗其他的正激拓扑都是从这个演变的你前边怎么还有个没反馈的反激？奇怪了 ...

不好意思我这方面的知识了解的不是很全面都是从网上看的一些资料我想应该说成是同步和异步型的降压电路吧因为这里用的是续流二极管所以属于异步形式我百度了一下是说改成上下双MOS管的形式就可以空载输出了是这样的吗？那么异步的降压电路应该怎么修改才能稳住输出电压呢？网上的说话是加假负载和用点放式模式（BURST MODE）但是我觉得假负载很难匹配阻值而且效率下降太多了... 我目前的电路调好PWM直接接电池还是没有充电感觉电池又是一种特殊的负载加上电池做负载输出电压有可能会被电池电压拉低之前用TI的BQ24650太阳能充电板接上锂电池输出电压也会被电池有一定的拉低

apple163995 · 发表于 2015-3-2 16:31:51

本帖最后由 apple163995 于 2015-3-2 16:33 编辑

wind2100 发表于 2015-3-2 16:15
你这是求助还是贡献电路？

求助啊明显的啊... 我第一次做开关电源很多知识都还在学习中如果能做好我也想贡献电路啊
我也想用三极管驱动来着还可以用multisim仿真但是好像效率不是很高 NMOS驱动起来要自举太麻烦了用的还是PMOS做得感觉效果不太好
用IR2110挺好的啊原理图也不复杂就是我母线电压很低的就20V的太阳能板输入就可以了用IR2110可能也有些屈才了吧哈哈

wind2100 · 发表于 2015-3-2 17:31:59

IRXX 要单独供电最好，但如果电源电压合适可以用VIN 参看DS

llssr · 发表于 2015-3-3 12:17:54

apple163995 发表于 2015-3-2 16:28
不好意思我这方面的知识了解的不是很全面都是从网上看的一些资料我想应该说成是同步和异步型的降压电路 ...

这些一下子也说不清楚，异步和同步的区别就是一个续流是二极管，一个是MOS，本质没变和你空载没关系，要是不管功耗，电阻假负载随低啊呀变换而变化，可以给输出加个恒流假负载，那么不受限于输出电压
此外，如果用同步方式，那么还要注意开机时的电池电流倒灌问题

难忘乡情 · 发表于 2015-4-2 10:37:15

好，厉害。经典

tianfish871216 · 发表于 2015-4-7 10:46:43

这个芯片用于BUCK浮地驱动，有没有其他方法的浮地驱动，仿真时找不到这个芯片

用IR2110设计BUCK电路（用于锂电池充电）

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