buck - boost穩(wěn)壓器采用兩種不同的拓撲結構，顧名思義，它由buck和boost拓撲組成。我們已經知道Buck穩(wěn)壓器拓撲提供的輸出電壓比輸入電壓低，而Boost穩(wěn)壓器拓撲提供的輸出電壓比提供的輸入電壓高。我們已經使用流行的MC34063構建了一個12V到5V降壓轉換器和一個3.7V到5V升壓轉換器電路。但有時，我們可能需要一個既可以作為降壓又可以作為升壓調節(jié)器的電路。

例如，如果你的設備使用鋰電池供電，那么輸入電壓范圍將在3.6V到4.2V之間。如果本設備需要3.3V和5V兩個工作電壓。然后你需要設計一個降壓穩(wěn)壓器，將這個鋰電池的電壓調節(jié)到3.3V和5V。因此，在本教程中，我們將學習如何構建一個簡單的降壓穩(wěn)壓器，并在面包板上進行測試，以便于構建。該穩(wěn)壓器設計用于9V電池，可以提供3.3V至12V的寬輸出電壓，最大輸出電流為4A。

組件的要求

?Xl6009

?10 k預設

?33uH電感- 2個

?1n4007 - 2件

?SR160 - 1pc(最大800mA輸出)

?10呃電感器

?100年佛羅里達大學電容器

?1000uF電容器-2個

?1uF陶瓷或聚酯薄膜電容器

?9V電源(電池或適配器)

?電路試驗板

?面包板的電線。

XL6009降壓穩(wěn)壓器集成電路

有許多方法可以構建降壓電路，為了本教程，我們將使用著名的XL6009 DC/DC轉換器IC。我們選擇這種IC是因為它易于獲得和初學者友好的性質。您還可以查看有關如何選擇開關穩(wěn)壓器IC的文章，以幫助您選擇開關設計的其他穩(wěn)壓器。

主要部件是開關穩(wěn)壓器XL6009。XL6009的引腳和規(guī)格如下圖所示。

金屬卡扣與XL6009驅動ic的開關引腳內部連接，引腳說明見上表。XL6009集成電路的主要技術指標如下

特性

?寬5V至32V輸入電壓范圍

?正或負輸出電壓編程與單一反饋引腳

?電流模式控制提供卓越的瞬態(tài)響應

?1.25V參考可調版本

?固定400KHz開關頻率

?最大4A開關電流

?SW PIN內置過電壓保護

?優(yōu)良的線路和負載調節(jié)

?EN引腳TTL關閉能力

?內部優(yōu)化功率MOSFET

?效率高達94%

?內置頻率補償

?內置軟啟動功能

?內置熱關機功能

?內置電流限制功能

?可在TO263-5L包裝

上述規(guī)格圖顯示，該驅動IC的最小輸入電壓為5V，最大輸入電壓為32伏。此外，由于開關頻率為400khz，因此可以使用更小的電感器進行開關相關用途。此外，驅動IC支持最大4A輸出電流，這很好地覆蓋了許多高額定電流相關的應用。

使用XL6009的降壓-升壓轉換電路

完整的降壓-升壓轉換器電路圖如下圖所示。

對于任何開關穩(wěn)壓器，電感器和電容器是主要部件。電感器和電容器在電路中的位置對于在開關狀態(tài)時向負載提供所需的功率是非常重要的。在這種情況下，使用兩個電感(l1和L4)，它們將在該開關電路中分別支持降壓和升壓功能。33uH電感是L1，是負責降壓模式操作的電感，而電感L2用于升壓模式電感。在這里，我用鐵氧體鐵芯和漆包線纏繞我自己的電感器。如果你是新的，使自己的電感，你可以檢查這篇文章的基礎知識的電感和電感線圈的設計開始。一旦你建立了你的電感，你可以檢查它的值使用LCD儀表，或者如果你沒有一個LCR儀表，你可以使用示波器找到電感值使用諧振頻率方法。

輸入電容C1和C2用于過濾來自外部電池或電源的瞬態(tài)和紋波。電容器C3, 1uF， 100V用于隔離這兩個電感。有一個肖特基二極管SR160，這是一個一安培，60V的二極管用于轉換開關頻率周期到直流和電容器1000uF， 35V是濾波電容器用于濾波從二極管的輸出。

反饋閾值電壓為1.25V，可根據反饋電壓設置分壓器，配置實際輸出。對于我們的電路，我們使用了一個鍋(R1)和一個電阻(R2)來提供反饋電壓。

R1是一個可變電阻，用于設置輸出電壓。R1和R2形成分壓器，向驅動IC XL6009提供反饋。采用10uH電感L4和100uF電容C3作為LC濾波器。

降壓-升壓變換器的結構與工作

除電感器外，所有元件都應易于使用。XL6009 IC不是面包板友好的。因此，我使用虛線板將XL6009的引腳連接到公頭引腳，如下所示。

如前所述構建電感器并創(chuàng)建電路。我使用面包板使事情變得容易，但建議使用完美板。一旦完成我在面包板上的電路看起來像這樣。

當輸入電壓高于設定的輸出電壓時，電感被充電并抵抗電流路徑的任何變化。當開關斷開時，電感通過C3電容提供充電電流，最后分別由肖特基二極管和C4電容進行整流和平滑。驅動器通過分壓器檢查輸出電壓，并跳過開關周期以根據反饋電路輸出同步輸出電壓。

同樣的事情發(fā)生在升壓模式時，當輸入電壓小于輸出電壓和電感L2被充電，并在開關條件下提供負載電流。

XL6009降壓-升壓轉換電路的測試

該電路在面包板上進行了測試。請注意，我們在面包板上構建電路僅用于測試目的，并且您不應該在面包板上加載超過1.5A的電路。對于高電流的應用，強烈建議將電路焊接在穿孔板上。

為了給電路供電，你可以使用9V的電池，但我使用的是我的工作臺電源，設置為9V。

輸出電壓可以設置從3.3V到12V使用電位器。從技術上講，該電路可以設計為高達4A的高輸出電流。但是，由于輸出二極管的限制，電路沒有在全負載下進行測試。輸出負載被設置為一個體面的值，大約700-800mA電流。如果需要，您可以改變輸出二極管以增加輸出電流。

為了測試我們的電源電路，我們使用萬用表來監(jiān)控輸出電壓，對于負載，我們使用了類似于我們之前構建的直流電子負載。如果你沒有電子負載，你可以使用你選擇的任何負載，并使用萬用表監(jiān)測電流。完整的測試視頻在本頁底部給出。

還注意到輸出電壓在+/-5%的范圍內有一點波動。這是由于電感的高DCR值和XL6009的散熱器不可用。足夠的散熱器和適當的組件可以用于穩(wěn)定輸出。

本文編譯自circuitdigest