BUCK 电路的 PWM 调压与模拟调压方案
发表时间：2025-04-23 浏览次数：1
引言
在电压变换时，我们常常会用到调压，其中以 PWM 或模拟调压应用最广泛，本文给出一种简单可行的 FB 点调压方式。
原理图
图 1 中，以 CXSD6259为例 简要说明 ，蓝色 标号部 分（R 1~ R 4，C3）为 PWM 调 压电路， 其中 R1、R2 为通 常的分压电阻。VA 为模拟 调压信 号 ，VPWM 为 PWM 调压信 号，当调 压信号 为模拟信号 时，C3 电 容可以 省略。
原理说明
芯片正常 工作时 ，FB 点电 压平均值 为稳定 值，此 电压 由两部分 提供， 其一 是 VOUT， 其二是 VA/ VPWM（为方便 ，以下只写 成 VA）。那么 ， 可以将 VOUT 与 VA 看 作 两个独立 电压源 ，利用 叠加定理，可以列出 下面的 式子 。
加号左边为VA单独作用时FB点的电压，加号右边为VOUT单独作用时FB点的电压，可解得：
VOUT=-a*VA+b
其中：
式子中 R1~R4，VFB 均为定值且大于 0，故 a 与 b 均为大于 0 的定值，VOUT 是 VA 的一次函数，函数图像如下：
设计步骤
例：VIN=24V，我们需要 VA 在 0~5V 之间，输出 0~15V 可调，其中 VFB=1.25V。计算原理图中各元器件参数
步骤 1：选定 R2 的值，R2 的值通常可以在 10K~100K 之间选择，此处选择 20K。
步骤 2：计算 R3，R4 的值。
当 VA=0 时，输出最高电压 15V，故有:
可选 R3=R4=3.3KΩ。
步骤 3：计算 R1 的值。将 R3，R4 代回步骤 2 的式子中，可得 R1=2.5KΩ。
实验验证
按上方计算的参数，给 VA 加 0~5V 电压与 0~100 占空比的电 PWM 信号（高电平 5V，低电平 0V，频率 10KHz），使用 CXSD6259（VFB = 1.25 V）进行验 证：
原理图：
测试结果：
模拟调压：
图中红色为模拟调压，绿色为 PWM 调压，蓝色为理论值。从图中可以看出，无论是模拟调压还是 PWM 调压，都与理论值符合的很好。
优缺点
优点：简单可靠，成本低，线性度十分好。
缺点：计算较为复杂； PWM调压时，对单片机的驱动能力有一定要求；VA 端悬
空时（通常不会悬空），输出电压既不是最大值，也不是最小值。
注意事项
1.R3，R4 尽可能选的相近一些，这样在 PWM 调压时，可以有更好的滤波，同时
R3+R4 不宜过小，过小会增加单片机驱动的难度，同时不利于滤波。
2.PWM 调压时，频率尽可能在 1KHz 以上，可以保证较好线性度。
3.R1~R4 电阻均要保证至少 1%的精度。
4.受芯片 FB 精度的影响，有一定的离散性。离散情况见下图（红色为标准 VFB，
绿色为上偏 2%的VFB，蓝色为下偏 2%的 VFB）：
相关参数表（基准电低 1.25V，5V PWM 信号，输出电压最低电压为 0V）
在电压变换时，我们常常会用到调压，其中以 PWM 或模拟调压应用最广泛，本文给出一种简单可行的 FB 点调压方式。
原理图
图 1 中，以 CXSD6259为例 简要说明 ，蓝色 标号部 分（R 1~ R 4，C3）为 PWM 调 压电路， 其中 R1、R2 为通 常的分压电阻。VA 为模拟 调压信 号 ，VPWM 为 PWM 调压信 号，当调 压信号 为模拟信号 时，C3 电 容可以 省略。
原理说明
芯片正常 工作时 ，FB 点电 压平均值 为稳定 值，此 电压 由两部分 提供， 其一 是 VOUT， 其二是 VA/ VPWM（为方便 ，以下只写 成 VA）。那么 ， 可以将 VOUT 与 VA 看 作 两个独立 电压源 ，利用 叠加定理，可以列出 下面的 式子 。
加号左边为VA单独作用时FB点的电压，加号右边为VOUT单独作用时FB点的电压，可解得：
VOUT=-a*VA+b
其中：
式子中 R1~R4，VFB 均为定值且大于 0，故 a 与 b 均为大于 0 的定值，VOUT 是 VA 的一次函数，函数图像如下：
设计步骤
例：VIN=24V，我们需要 VA 在 0~5V 之间，输出 0~15V 可调，其中 VFB=1.25V。计算原理图中各元器件参数
步骤 1：选定 R2 的值，R2 的值通常可以在 10K~100K 之间选择，此处选择 20K。
步骤 2：计算 R3，R4 的值。
当 VA=0 时，输出最高电压 15V，故有:
可选 R3=R4=3.3KΩ。
步骤 3：计算 R1 的值。将 R3，R4 代回步骤 2 的式子中，可得 R1=2.5KΩ。
实验验证
按上方计算的参数，给 VA 加 0~5V 电压与 0~100 占空比的电 PWM 信号（高电平 5V，低电平 0V，频率 10KHz），使用 CXSD6259（VFB = 1.25 V）进行验 证：
原理图：
测试结果：
模拟调压：
图中红色为模拟调压，绿色为 PWM 调压，蓝色为理论值。从图中可以看出，无论是模拟调压还是 PWM 调压，都与理论值符合的很好。
优缺点
优点：简单可靠，成本低，线性度十分好。
缺点：计算较为复杂； PWM调压时，对单片机的驱动能力有一定要求；VA 端悬
空时（通常不会悬空），输出电压既不是最大值，也不是最小值。
注意事项
1.R3，R4 尽可能选的相近一些，这样在 PWM 调压时，可以有更好的滤波，同时
R3+R4 不宜过小，过小会增加单片机驱动的难度，同时不利于滤波。
2.PWM 调压时，频率尽可能在 1KHz 以上，可以保证较好线性度。
3.R1~R4 电阻均要保证至少 1%的精度。
4.受芯片 FB 精度的影响，有一定的离散性。离散情况见下图（红色为标准 VFB，
绿色为上偏 2%的VFB，蓝色为下偏 2%的 VFB）：
常见问题
- PWM 信号需要反向。
- PWM 信号驱动能力不足。
相关参数表（基准电低 1.25V，5V PWM 信号，输出电压最低电压为 0V）
