什么是buck电路(Buck电路讲解)

降压电路在电子产品里面应用得非常的多,降压就是把一个高的电压变成一个我们可以用的低电压。能实现这种降压的电路有很多种,其中就有线性的电源,如果输入与输出相差不大也可以直接用三端实现,但是如果是功率比较大,效率就非常的低,为了解决效率高的问题,对于功率比较大的都用开关电源,对开关电源的降压电路就是下面的电路了,

Buck电路讲解

开关电源降压就是通过控制MOS管的开与关实现的,那么对应MOS开通的时候二极管相当于断开,MOS管饱和导通,那么MOS管上面有一个Rds-on串联在整个回路里面,那电感上面的电压就是VL=Vin-Vo-VRds-on 因为Rds-on的电阻都比较小,所以我们可以忽略

电感两端加上电压后,电感电流线性上升.MOS管开通的的时间是Ton=D×T ,T是开通周期,

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当开关管开通到一定时间后,MOS管需要关断,如果一直开通的Vo一定会等于Vin,这就没有实现降压的效果,当MOS管关断的时候,电感电压会反向,电流开始下降,那么这个回路是二极管导通,就像下面的图一样。

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当开关管关断的时候,整个输入Vin是没有电流的,这个时候输出的能量是通过电感L与电容提供,那么从整个周期来看,输入电压Vin只是在Ton时间段提供了能量,当MOS管关断的时候是没有提供能量的,而输出Vo的电压一直在给负载电阻TL提供能量,如果需要整个系统平衡就需要Vin×Ton=Vo×T,Vo=Vin×Ton/T D=Ton/T我们称为占空比D

开通的时候电感上面的电压近似的认为是VL=Vin-Vo,根据

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在MOS管开启的时候是

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在MOS管关断的时候是

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是电感上面的纹波电流,我们看整个开关管开通与关断的时候,电感一直在整个回路里面,电感上面的平均电流一定是等于输出电流的。

电感平均电流为IL,输出平均电流为Io, 也就是IL=Io

下面是CCM电感的电流波形。

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在MOS管开通的时为on,MOS管关断的时候为off,我们既然知道了电感的平均电流等于Io,我们只有设定好纹波电流就可以计算出来电感量。下面是计算公式

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