在 BUCK 電源設(shè)計中，MOS 管的 “快開快關(guān)” 是減少損耗的關(guān)鍵，而實現(xiàn)這一需求的核心，離不開前級驅(qū)動與滯回比較器的精妙配合。今天我們就從電路搭建到參數(shù)計算，手把手教你搞定 BUCK 電源的滯回電路，即使是新手也能跟著一步步實操！

一、先搞懂：MOS 管前級驅(qū)動為啥選推挽電路？

MOS 管要實現(xiàn)快速開關(guān)，前級驅(qū)動必須 “給力”—— 三極管推挽電路就是常用方案，我們先定驅(qū)動電源為 12V，來看核心電路邏輯：

圖一：BUCK 拓撲 + 推挽驅(qū)動電路

當(dāng)電路處于ON 狀態(tài)時：

N 管（S9013）導(dǎo)通，基極電流 Ib 約 1mA；12V 電源通過 10R 電阻給 MOS 管的 GS 電容充電，當(dāng) GS 電壓充到 3V 時，MOS 管開始導(dǎo)通，電流順利流過后續(xù)拓撲。

當(dāng)電路處于OFF 狀態(tài)時：GS 電容會通過兩個路徑放電 —— 一是 10R 電阻流向 P 管（S9015），二是下拉電阻；當(dāng) GS 電壓低于 3V 時，MOS 管徹底關(guān)斷，避免多余損耗。

推挽電路的優(yōu)勢就在于：ON 時快速充電、OFF 時快速放電，完美匹配 MOS 管 “快開快關(guān)” 的需求。

二、核心難點：滯回比較器怎么搭？為什么要正反饋？

要讓 BUCK 電源穩(wěn)定工作，還需要一個關(guān)鍵模塊 —— 滯回比較器：它能輸出三角波，再配合另一個比較器生成 PWM 波，最終控制 MOS 管開關(guān)。這里我們先解決 “滯回比較器的搭建邏輯”。

1. 先選芯片：為什么是 LM393DT？

我們的供電電源是 12V，因此比較器需要支持寬輸入電壓；綜合成本、通用性考慮，選擇 LM393DT（SO-8 封裝），它能適配 12V 系統(tǒng)，且雙比較器設(shè)計剛好滿足 “三角波 + PWM 波” 的需求。

2. 電路搭建：正反饋是關(guān)鍵

圖二：帶滯回比較器的 BUCK 電路

滯回比較器的核心設(shè)計有兩個關(guān)鍵點，新手很容易搞混，一定要記牢：

正輸入端接電阻分壓（比如 R94、R98），還要串聯(lián)正反饋電阻 —— 正反饋的作用不是 “穩(wěn)定系統(tǒng)”（負反饋才是），而是讓比較器的輸出上升沿 / 下降沿更陡，避免電容充放電時的 “大拐角”（即電壓突變不流暢），讓三角波更規(guī)整。

負輸入端直接接電容 —— 因為要通過電容充放電產(chǎn)生電壓變化，進而觸發(fā)比較器翻轉(zhuǎn)，這是生成三角波的核心。

充放電回路比較器輸出端接電阻（如 R5）到電容一端，這個電阻就是電容的充放電電阻，控制電壓變化速度。

三、參數(shù)計算：從閾值電壓到電阻電容，一步都不落下

搭好電路框架后，就該算具體參數(shù)了 —— 我們的目標(biāo)是：讓電容繞開充放電 “大拐角”，同時滿足頻率需求（以 20KHz 為例）。

1. 先定閾值：高 8V、低 4V

為了避免電容充放電時的電壓突變，我們?nèi)‰娫措妷海?2V）的 1/3 為低閾值（4V）、2/3 為高閾值（8V）：

當(dāng)電容電壓充到 8V 時：比較器輸出低電平，電容開始放電；

當(dāng)電容電壓放到 4V 時：比較器輸出高電平，電容重新充電；如此循環(huán)，就能生成平滑的三角波（電壓范圍 4V-8V）。

圖三：滯回比較器閾值電壓示意

2. 算電阻：先定總電流，再拆分壓電阻

我們先保證分壓回路（I1 回路）的電流為 1mA（兼顧功耗與穩(wěn)定性），電源電壓 12V，因此 R94+R98 的總阻值約為 12V/1mA=12K？不對，原文實測總阻值取 10K 左右（實際調(diào)試優(yōu)化），最終確定：

R94=4.7KΩ（常用阻值，易采購）

R98=5.1KΩ（4.7K+5.1K≈10K，接近計算值）

接下來分兩種情況算剩余電阻（R95、R96）：

情況 1：比較器輸出高電平時，算 R95

圖四：輸出高電平時的等效回路

圖五：取消充電回路后的等效電路

核心邏輯：電容充電回路不能影響分壓值，因此充放電電阻 R5 的阻值要遠大于分壓電阻（R95、R96），避免 “鉗位” 分壓電位。原文取 R5=20KΩ（遠大于 10K 總分壓電阻），再通過內(nèi)阻法驗證：R5 不影響分壓，最終算出 R95≈1.216KΩ。

情況 2：比較器輸出低電平時，算 R96

圖六：輸出低電平時的等效回路

圖七：R96 計算公式推導(dǎo)

已知低閾值為 4V，根據(jù)疊加定理列等式，代入 R94=4.7KΩ、R98=5.1KΩ，最終算出 R96≈4.358KΩ。

3. 算電容：20KHz 頻率下，容值是多少？

最后一步，計算電容 C 的容值，目標(biāo)頻率 f=20KHz（以下是公式推導(dǎo)）。核心思路是利用 “電容充放電公式”：Idt=CΔV（ΔV 是電壓差，即 8V-4V=4V）。

那電容上最大的充電電流可以這么計算：

電容上最小充電電流為零，那電容的平均充電電流用下面等式計算：

那電容上最大的放電電流可以這么計算：

那電容上最小的放電電流可以這么計算：

可以得出電容的平均放電電流為：

電容上的電壓差用?V表示：

電容電流充電公式：

對于電容充電而言：

對于電容放電而言：

綜上所述：

而三角波頻率f=20Khz得:

因為Ic*Tc=If*Tf，則

分別使用充放電公式計算電容的值：

最終得到電容的容值為：C=9.375*10^-10 F

關(guān)鍵計算步驟：

最大充電電流 Icmax=(8V-4V)/20KΩ=2×10??A；

平均充電電流 Ic=Icmax/2=1×10??A；

最大放電電流 If1=8V/20KΩ=4×10??A；

最小放電電流 If2=4V/20KΩ=2×10??A；

平均放電電流 If=(If1+If2)/2=3×10??A；

根據(jù) “充電電荷量 = 放電電荷量”（IcTc=IfTf，Tc 是充電時間，Tf 是放電時間），再結(jié)合頻率 f=1/(Tc+Tf)=20KHz，最終代入公式計算得：C≈937.5pF

實際選型：取 1nF（102 封裝）

市面上沒有 937.5pF 的標(biāo)準(zhǔn)電容，因此取最接近的 1nF（即 102 規(guī)格，X7R 材質(zhì)）；后續(xù)實際調(diào)試時，用示波器測三角波頻率，再微調(diào)電容容值即可。

四、總結(jié)：從理論到實操的關(guān)鍵提醒

電路框架推挽驅(qū)動負責(zé) MOS 管快開快關(guān)，滯回比較器負責(zé)生成穩(wěn)定三角波，兩者結(jié)合是 BUCK 電源的核心；

參數(shù)邏輯閾值電壓定 4V-8V（繞開大拐角），電阻先定總電流再拆分壓，電容按頻率算值后選標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；

實操重點理論計算是基礎(chǔ)，最終需用示波器實測頻率、電壓，微調(diào)電阻電容值，確保電路穩(wěn)定工作。

按照這個思路，你也能一步步搭出可靠的 BUCK 電源滯回電路，趕緊拿起示波器試試吧！

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