buck電路PK三級電路 成本優(yōu)勢評判

　　對于buck電路的成本，很多人認為與三級電路相比其優(yōu)勢并不明顯。但實(shí)際上，從性能、尺寸、可靠性上來(lái)說(shuō)，buck電路都要優(yōu)于三級電路。糾結于成本問(wèn)題的設計者有可能是因為實(shí)踐機會(huì )較少，對成本的了解不夠深刻，所以出現了高估的現象。另一方面，一旦多家企業(yè)都開(kāi)始產(chǎn)出，就必定將對電路進(jìn)行優(yōu)化，到時(shí)成本將不再是問(wèn)題。下面就來(lái)對雙buck電路的成本問(wèn)題進(jìn)行討論。

　　就性能而言，三級電路與雙BUCK是不在一個(gè)層面的。但三級電路控制非常簡(jiǎn)單，容易理解，不像雙BUCK電路控制復雜精確。三級電路采用的MOS功率器件太多，影響大批量的可靠性，這是其一，其二是傳統BUCK電路的缺點(diǎn)，無(wú)論哪種工作模式，均沒(méi)有雙BUCK的性能優(yōu)秀。這是導致效率不高的原因之一。多數人都知道。其三是三級電路的工作特性，導致其干擾會(huì )比兩級的大。

　　以70W的HID鎮流器方案為例，有高頻的，有三級全橋低頻通用方案，還有兩級半橋雙BUCK方案，均以設計成功。其中，想說(shuō)說(shuō)低頻方案的兩級和三級最主要的特點(diǎn)：兩級半橋雙BUCK方案：成本上來(lái)說(shuō)并不比三級便宜。但在性能上要比三級要好一些，如：輸出波形、溫升、效率等。但雙BUCK的控制較復雜，參數調試麻煩，互相牽制，調試之初稍有不慎，就會(huì )爆響，不過(guò)一旦參數調試OK后，便能可靠運行。至于恒功率控制精度及MCU整體控制和三級差不多，都是采用恒流方式來(lái)達到恒功率。三級全橋低頻通用方案：電路結構清晰，易懂，各部分獨立運作，便于調試，元件通用性強，便于采購?？梢圆捎弥C振點(diǎn)火，相對于兩級來(lái)說(shuō)，可以省去點(diǎn)火MOSFET或IGBT。為了避免產(chǎn)品同質(zhì)化，突出其差異化，現主要生產(chǎn)兩級半橋雙BUCK結構的金鹵燈電子鎮流器，相信隨著(zhù)產(chǎn)量的提升，元器件成本就會(huì )有一定幅度的下降，到時(shí)將會(huì )比三級全橋結構更有優(yōu)勢。

　　三級的效率其實(shí)不是問(wèn)題。調試得當 91是沒(méi)太大問(wèn)題的?？蓡?wèn)題不在效率這里。換向鋁電解的問(wèn)題，的確是個(gè)問(wèn)題，不然CCI也不會(huì )出如此復雜的波形來(lái)控制。但這個(gè)問(wèn)題，根本上來(lái)說(shuō)，是可解決的，只是控制電路復雜一些而已。三級電路如果降壓為母線(xiàn)端，則需要高壓驅動(dòng)，驅動(dòng)麻煩。當然這樣的結果是取樣方便。如果在地端，則取樣不便。全橋不可控狀態(tài)。

　　論成本，半橋兩級和全橋三級難分誰(shuí)高誰(shuí)低。論性能，難分孰優(yōu)孰劣，各有所長(cháng)各有所短。關(guān)鍵是看誰(shuí)能吃透原理，把控好工藝，這樣才能做出穩定可靠的產(chǎn)品，現在金鹵燈鎮流器行業(yè)因其技術(shù)門(mén)檻高的原因，價(jià)格并不作為主要因素考慮，絕大多數還停留在抄襲的層次，更談不上深刻理解甚至改進(jìn)提高的層次雖然有但是極少。

　　下面就把它還原成實(shí)際應用的兩個(gè)拓撲。

　　在圖2中，為了防止Q1Q2瞬間同時(shí)導通(即死區)造成“天地通”，特加多一個(gè)電感，即使Q1Q2短時(shí)間同時(shí)導通，因電流不會(huì )突變，在三兩個(gè)微秒內，不致傷害。

　　在圖3中，在充分評估了自己對死區時(shí)間把控的信心后，只用了一個(gè)電感;但Q1Q2體內都寄生著(zhù)一個(gè)二極管，并且是慢恢復的，這樣會(huì )令并聯(lián)的D3D4不起作用，拖慢速度，發(fā)熱。所以串聯(lián)了D1D2低導通電壓的肖特基二極管，讓D3D4分別在自己的相區時(shí)段里單獨起續流作用。

　　可以看到，C1C2C3的關(guān)系是并聯(lián)的，為什么?因為CA、CB遠遠比它們大，在高頻脈沖電流狀態(tài)下C1C2C3相當于并聯(lián)。

　　再講時(shí)序，當換相，如：Q1停，輪到Q2工作的瞬間，當Q2開(kāi)，此時(shí)L2上的壓降是200V(VA)+VL，慢慢過(guò)渡到200V(VA)-VL。這個(gè)瞬間給C2放電的電流并不經(jīng)過(guò)電流采樣電阻，隨電功率大，C2容量也大，小功率時(shí)可以靠Q2硬撐，大功率時(shí)，幾十安的沖擊電流如何能撐?在這種拓撲里，為了兼顧電流采樣的有效性C3遠遠小于C1C2。

　　雙buck的成本有獨到的見(jiàn)解，并將其與三級電路之間進(jìn)行了對比分析。最后通過(guò)實(shí)例的方式為大家進(jìn)一步分析了其中的不同，希望大家在閱讀過(guò)本篇文章之后能夠有所收獲。