利用555集成电路的dc-dc降压变换器

周铁戈

555集成电路是一款经典而著名的时基电路，大约在1971年由Signetics Corporation发布，利用555可以实现定时、振荡和波形整形等各种功能，同学们可以在网上搜索NE555进行深入了解。本文介绍一种利用555集成电路的新型dc-dc变换电路，属于降压型，电路原理与普通dc-dc略有不同。电路如图1所示，图中Q1、D1和L1构成buck电路，555集成电路构成一个施密特触发器，用于控制Q1的导通和截止。C1是滤波电容，R1是负载电阻，R2、R3、Q2和R5构成稳压和调整单元。

图1 电路图

电路的工作原理如下：当输出电压高于设定值5V时，Q2导通，集电极电位下降，导致555构成的施密特触发器（利用555构成施密特触发器的基本原理可以在网上搜索）翻转，引脚7输出高电平，Q1截止；当输出电压低于设定值时，过程正好相反，Q1导通，这样就实现了利用开关调整（而不是连续调整，连续调整效率低）输出电压的功能。

图2给出了仿真结果，可以看出电路实现了预期功能，开关管的开关频率约为4.5kHz，这个频率与电感L1的大小有关，电感越小开关频率越高。输出电压为5V，但是波动较大。

图2 仿真得到的开关管电流波形和输出电压波形 

在实际应用中可以对这个简单电路进行改进以提高性能，首先可以在输出端再增加一个470uH左右的电感和一个10000uF左右的电容，加强滤波减小波动；其次开关管Q1可以换成p沟道功率mos管，或者达林顿管，这样可以增加电路的输出能力。