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DCDC BUCK降压电路的具体事理_电感_电流

乖囧猫 2025-01-13 13:39:40 0

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在电子电路中,电源一样平常分为两类,一类是线性电源,一类是开关电源。
线性电源具有噪声小的优点。
开关电源虽然噪大,但是具有效率高、热损小的优点。

开关电源还可以细分为降压型、升压型和升降压三类。
也可按照隔离、非隔离,或者同步非同步再进一步细分。

DCDC BUCK降压电路的具体事理_电感_电流 智能

在手机、电脑等消费电子领域,降压型BUCK电路运用非常广泛。
是电源工程师的入门课,下面就先容BUCK降压电路的基本事情事理,并进行事理仿真,

为了把我们的紧张精力放在理解BUCK事理上,我们选择非同步BUCK进行剖析,也便是电路中只有一个开关管,由二极管对电感续流放电。

基本的BUCK降压电路由开关、电感、二极管和电容组成,简约的东西经由组合每每会迸发出不可思议的结果,BUCK便是这样的电路。

BUCk基本框图如下:

当开关S1闭合导通时,VA电压为高,Vin给电感L1充电,流过电感L1的电流逐渐增加,电流路径见上图绿色回路,电感充电波形见下图。

当开关S1断开时,Va为低电平,电感L1通过负载和二极管放电,电感L1的电流逐渐减小,电流路径见下图蓝色部分。

BUCK的基本事情过程便是对电感充放电的过程。

这里有个小解释,在同步BUCK中D1会被开关代替,以提高效率,在S1断开时,但是本章中利用的是续流二极管,则在S1断开时,VA实在是有一部分的负电压的(差不多刚好-0.7V)。

BUCK输入输出电压的打算关系:

我们不用管什么幅秒特性,只看终极、最基本、最实质的电感干系公式:

在BUCK建立稳态后,电感充放电的电流是相等的,△t=TD是充电的韶光,T(1-D)是放电的韶光,即稳态时:

T为开关周期,D为占空比,便是开关导通的韶光占全体周期的百分比。

同样的道理:

整理得到:

非常大略的打算过程,一点也不繁芜。

下面看事理仿真,multisim仿真文件在公众年夜众号后台回答:buck仿真文件 可以下载。

通过开关管对电感充放电,可以明显看到电流的充放电三角波电流,当改变输出电容时,有助于缓解输出的纹波,然而由于BUCK开关架构的先天不敷,此纹波无法肃清,抑制程度也有限。

同时我们也可以看到由于续流二极管的存在,当开关段开始,Va有小段的负电,此负电大约-0.7v,便是和二极管干系,同时由于此二极管的存在,输入输出关系也略微改变,导致输出输入不知足D的关系,为了提升效率就涌现了同步BUCK电路。

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