Buck变换器电路图，含电压与电流采样功能

简介：
本资料提供了一个集成电压和电流采样功能的Buck变换器电路设计图纸，适用于电源管理和电子系统中高效直流降压转换。 **Buck变换器原理** Buck变换器是一种常见的直流-直流(DC-DC)转换器，主要用于降低输入电压到所需的较低稳定输出电压。其工作原理是通过开关元件（通常是MOSFET）的周期性导通和关断，将输入电压斩波并经过电感滤波，从而得到平滑的、可调的输出电压。在这个设计中，选用IRF540作为开关元件。 **光耦隔离驱动** 光耦隔离驱动用于隔离控制电路和功率电路，提高系统安全性。它通过发送光信号来控制MOSFET的开关状态，避免了直接电气连接可能导致的干扰和高压冲击。在小功率、低成本的Buck变换器中，光耦隔离驱动是一个经济有效的选择。 **电压采样** 电压采样是Buck变换器闭环控制的重要部分。在这个设计中，通过电阻分压网络（如R4、R6和C9）对输出电压进行采样，然后将采样电压送入运放组成的比较器，与参考电压进行比较，以调整开关元件的工作频率或占空比，从而维持输出电压稳定。电阻R4和R6组成一个分压器，C9则是滤波电容，用于减小噪声。 **电流采样** 电流采样是用来监测和控制变换器输出电流的关键环节。在这个电路中，通过在负载和电源之间放置1200欧姆的采样电阻（如R1），检测通过该电阻的电流大小来反映输出电流。然后将采集到的信号经过分压网络处理后送到单片机的ADC输入端进行数字化处理，使系统可以根据当前电流实时调整工作状态以防止过流。 **单片机控制** 单片机负责整个Buck变换器的智能控制，通过读取电压和电流采样的结果计算合适的PWM（脉宽调制）信号来控制MOSFET的工作。ADC_PC1和ADC_PC2分别连接到电压和电流采样口以获取实时数据，并根据这些信息调整PWM信号占空比实现双闭环控制确保输出的精确调节。 **电赛训练用途** 该Buck变换器设计适合于电子竞赛中的培训使用，因为它具有小功率、低成本的特点并且集成了反馈控制系统。它可以帮助参赛者理解电源转换器的工作原理和闭环控制机制。 总结来说，这个Buck变换器包含了基本开关电源元素如MOSFET（IRF540）、电感、光耦隔离驱动以及电压电流采样电路等，并且在单片机的协同作用下实现了高效的稳定输出同时具有教学实验价值。