Buck電路原理

　　導(dǎo)讀：Buck電路是只對電流參數(shù)進(jìn)行變換的電路，Buck變換器是一種輸出電壓小于輸入電壓的單管不隔離直流變換器，接下來讓我們一起學(xué)習(xí)一下Buck電路的原理。

1.Buck電路原理—簡介

　　Buck變換器，也稱降壓式變換器，是一種輸出電壓小于輸入電壓的單管不隔離直流變換器。Buck變換器也有CCM和DCM兩種工作方式。

2.Buck電路原理—特點(diǎn)

　　Buck電路特點(diǎn)：

　　效率高，可靠性好;

　　工作效率高，使電路中電壓/電流波形的快瞬變化，產(chǎn)生電磁輻射干擾;

　　元件布局和PCB布線難度較大;

　　輸出電壓紋波比較大;

　　電路復(fù)雜，成本高。

3.Buck電路原理

　　如下圖所示，為buck電路的工作原理圖。

　　從電路可以看出，電感L和電容C組成低通濾波器，此濾 波器設(shè)計(jì) 的原則是使 us(t)的直流分量可以通過，而抑制 us(t) 的諧波分量通過;電容上輸出電壓 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小紋波uripple(t) 。

　　當(dāng)sw1閉合、sw2斷開時(shí)，電源Vin給電感充電，并同時(shí)向負(fù)載供電，此時(shí)電感上的電流增大;

　　當(dāng)sw1斷開、sw2閉合時(shí)，由電感來維持輸出電流，電感處于放電過程;

　　若在頻率比較大的情況下，輸出電流可看作兩個(gè)階段：即線性上升和線性下降兩個(gè)階段。

　　由上可知，電感電流又直流和紋波電流兩部分組成;在CCM模式，電感電流隨負(fù)載電流變化，但紋波分量不變，由此可以看出負(fù)載變化時(shí)占空比不變。

　　當(dāng)負(fù)載減小到使電感電流從零開始時(shí)，此為CCM與DCM轉(zhuǎn)換的臨界狀態(tài)。進(jìn)一步減小輸出負(fù)載，此時(shí)不需要很大的電感電流維持輸出功率，電感開始減小，占空比也減小，而電感也在開關(guān)管下次導(dǎo)通之前電流降為零。電路進(jìn)入DCM模式，在此模式下，占空比隨著負(fù)載變化而變化。

　　拓展閱讀：

　　1.BUCK/BOOST電路原理分析

　　2.Buck變換器的EMC分析

　　3.Buck電路開關(guān)電源紋波的抑制方法