介紹

XL6019是一款專為升壓、升降壓設計的 單片集成電路（升壓和降壓是由外圍電路拓撲確定的），可工作在DC5V到40V輸入電 壓范圍，低紋波，內置功率MOS。XL6019內 置固定頻率振蕩器與頻率補償電路，簡化了電 路設計。180KHz（一個高低電平為周期的時間）

PWM控制環路可以調節占空比從 0~90%之間線性變化。內置過電流保護功能與 EN腳邏輯電平關斷功能。

介紹介紹工作模式：

• 脈沖寬度調制（PWM）：輕載時自動進入（輕載狀態：當負載電流較小，低于芯片設定的閾值時，就會進入輕載狀態。比如，對于最大能輸出 3A 電流的 XL4019，當負載電流小于 0.3A 時，可能就會被判定為輕載）
• 強制 PWM：可通過 EN 腳控制，適合對紋波敏感的場景。用主控引腳對EN引腳進行控制由于控制的頻率過高采用三極管和MOS管組合的電路進行控制。（后面詳細介紹）

可調數控的升壓

1、主電路

我做了一款可調數控的升壓，輸入12-22V，輸出12-25v/5A，PCB原理圖設計如下

參考數據手冊經典電路

2、反饋網絡的基準電壓（1.25）

在 XL4019 等 DC-DC 轉換芯片中，1.25V 是芯片內部的基準電壓（Reference Voltage），用于通過反饋網絡精確控制輸出電壓。這是理解開關電源工作原理的核心參數之一。

基準電壓的作用

芯片通過比較 ** 反饋電壓（VFB）與內部基準電壓（1.25V）** 來調整 PWM 占空比，從而穩定輸出電壓。當反饋電壓等于 1.25V 時，系統達到平衡狀態。

反饋電壓的計算方式????? VFB = VOUT × (R2 / (R1 + R2))

帶入電壓進行計算的到的公式是：VOUT = 1.25V × (1 + R1/R2)

為什么是 1.25V？

• 低電壓基準：1.25V 是芯片內部帶隙基準源（Bandgap Reference）生成的穩定電壓，具有低溫漂特性，可確保輸出電壓精度。
• 安全裕度：基準電壓低于常見輸出電壓（如 3.3V、5V、12V），使反饋網絡分壓設計更靈活，避免使用過大電阻值。

擴展理解

所有開關電源芯片都有內部基準電壓（如 LM2596 為 1.23V，LT1084 為 1.2V，XL4019為1.25V），理解這一參數是設計穩定電源的基礎。通過調整反饋網絡，可以輕松實現不同的輸出電壓。

引腳說明

介紹一下EN腳

power_ctrl是單片機的控制引腳，

工作過程

• 控制信號輸入：POWER_CTRL 是控制信號端。當此端輸入高電平時，電流經 R6 流入 Q1 基極 ，使 Q1 導通。
• 晶體管導通：Q1 導通后，其集電極電位降低 ，為 Q2 柵極提供低電平信號。
• 場效應管工作：Q2 是 P 溝道 MOS 管，柵極低電平時導通，（驅動條件）3.3V 電源得以輸出 。R8 是 Q2 的柵極電阻，起保護和穩定作用 。
• 使能控制：POWER_EN 為使能端，高電平時整個電路才能按上述邏輯工作 ，若為低電平，即便 POWER_CTRL 有高電平輸入，電路也無法導通 3.3V 電源 。

各個電阻的作用

R6 三極管電流控制（開關）

• 作用：作為 Q1（S8050 ）晶體管的基極限流電阻。限制流入 Q1 基極的電流，防止電流過大損壞晶體管，同時通過合適的限流，確保晶體管工作在合適的放大狀態，使電路能按預期邏輯導通或截止 。
• 原理：根據晶體管的特性，基極電流需在合適范圍才能正常工作。通過歐姆定律 I=V/R? （這里 V 是 POWER_CTRL 信號電壓 ），可計算出基極電流，進而保證晶體管正常發揮開關或放大作用 。（這里只有開關狀態）

R7（10KΩ）

• 作用：是 Q1 晶體管的基極偏置電阻。與 R6 配合，為 Q1 基極提供合適的偏置電壓，使晶體管工作在穩定的靜態工作點，避免出現截止失真或飽和失真等情況 。
• 原理：在靜態時，R7 與 R6 共同對電源電壓進行分壓，為 Q1 基極提供一個合適的直流偏置電壓，確保晶體管在有信號輸入時能正常放大或實現開關功能 。

R8（10KΩ）（防止電壓過大，）

• 作用：是 Q2（SI2301 ）場效應管的柵極電阻。用于保護 Q2 的柵極，防止柵極受到過高的瞬態電壓沖擊而損壞；同時，在電路關斷時，可將柵極電荷緩慢泄放掉，使 Q2 可靠截止 。
• 原理：場效應管柵極輸入阻抗很高，容易積累電荷。R8 提供了一個放電通路，避免柵極電荷積累影響場效應管的正常工作狀態 。

輔助電源（為主控供電）

我這里采用的是AMS117芯片，將12V轉到3.3V為主控供電。這里對照數據手冊是沒用問題的但是實際使用會出現問題。AMS117芯片用于LDO線性電源，流過的電流去乘降下來的電壓，這里就是這么計算（12-3.3）去乘100MA（這個值可以去查手冊看那個負載電流的情況）這兩個值相互乘積算出的就是損失的功率，會導致LDO的溫度超過自身的承受溫度。不是不能這樣使用，而是長時間使用不可以，這里算是一個經驗。這里就得采用DCDC轉換來解決這個問題。運用BUCK來解決。推薦使用LM2596將12V電壓降到5V，在使用AMS1117降到3.3.V來解決這個問題，之后為信號電路供電。

總結

線性電源的輸入輸出的差過大，會導致芯片過熱超過承受的溫度。加速芯片的老化。為以后的使用埋下隱患。

PCB原理圖

PCB

實物展示