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Buck變換器原理

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作者: 時間:2007-12-04 來源:電子元器件網(wǎng) 收藏

  又稱降壓變換器、串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓、三端開關(guān)型降壓穩(wěn)壓器。

1.線路組成

  圖1(a)所示為由單刀雙擲開關(guān)S、電感元件L和電容C組成的電路圖。圖1(b)所示為由以占空比D工作的晶體管Tr、二極管D1、電感L、電容C組成的電路圖。電路完成把直流電壓Vs轉(zhuǎn)換成直流電壓Vo的功能。

圖1 Buck變換器電路

2.工作

  
當(dāng)開關(guān)S在位置a時,有圖2 (a)所示的電流流過電感線圈L,電流線性增加,在負載R上流過電流Io,兩端輸出電壓Vo,極性上正下負。當(dāng)is>Io時,電容在充電狀態(tài)。這時二極管D1承受反向電壓;經(jīng)時間D1Ts后(,ton為S在a位時間,Ts是周期),當(dāng)開關(guān)S在b位時,如圖2(b)所示,由于線圈L中的磁場將改變線圈L兩端的電壓極性,以保持其電流iL不變。負載R兩端電壓仍是上正下負。在iL<Io時,電容處在放電狀態(tài),有利于維持Io、Vo不變。這時二極管D1,承受正向偏壓為電流iL構(gòu)成通路,故稱D1為續(xù)流二極管。由于變換器輸出電壓Vo小于電壓Vs,故稱它為降壓變換器。工作中輸入電流is,在開關(guān)閉合時,is>0,開關(guān)打開時,is=0,故is是脈動的,但輸出電流Io,在L、D1、C作用下卻是連續(xù)的,平穩(wěn)的。

圖2 Buck變換器電路工作過程

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