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buck降压电路工作原理,一文理解BUCK电路的降压原理

发布时间:2023-07-27 23:04:21编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对buck降压电路工作原理,一文理解BUCK电路的降压原理不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

buck降压电路工作原理,一文理解BUCK电路的降压原理

前段时间说了升压电路,现在该说降压电路了。buck电路和Boost电路用的器件几乎一样,如果你了解BOOST电路的BOOST原理,其实BUCK的BUCK原理也很好理解。先简单说一下降压电路。图为简单的降压电路图。该电路有电源、开关管、电感、二极管电容和负载电阻器件。

其中开关管为MOS管,也可选用三极管。其源极与PWM波相连。PWM的波动控制MOS晶体管的导通和关断。电感:可将电能转化为磁能储存,或将磁能转化为电能释放。在整个电路中,我们需要注意以下两点:1。当电感储存能量和释放能量时,其极性会反转。2电感电流不能突然变化,只能线性放大和减小。这可以从电感的公式Ldi/dt=U看出。

电容器:具有储存和释放能量的特性。与电感相反,它的极性不会改变。当外部电压大于电容电压时充电,当外部电压小于电容电压时开始放电。二极管:具有单向导通、反向截止的特性。在某些电路中,这个二极管也被改成了MOS管,我们称之为同步降压电路。但是,我们今天要讲的是异步降压电路。为了更好的解释电路,还是分为两个阶段。

以下是对理想状态下电路的分析。当MOS管导通时,电流如图所示流动。此时V1为整个电路供电,电感L1将电能转化为磁能储能。它的极性在左端为正,右端为负。电容器在这个阶段开始充电。电路输出电压UO1。电感两端的电压差等于V1- UO1。当MOS管关断时,电流如图所示流动。

这时候电感就相当于电池,对外放电。因为电感电流不能突变,所以流过电感的电流方向相同。极性改变,显示负左和正右。此时,二极管起到续流的作用。此时,输出电压为UO2。UO1=UO2 .当开关闭合和断开时,电感的极性会发生偏转,此时负载由电容供电。我们之前提到过电感的第二伏特定理。根据电感第二伏特定理,我们可以知道UO2(1-D)T=(V1-UO1)DT是一种简化:UO1(1-D)=(V1- UO1)DUO1=DV1。

因为d总是小于1,所以UO1总是小于输入电压V1。为了更好的理解降压电路,我们可以这样理解。假设我们要输出指定的电压Uo。MOS管闭合时,由于电感电流不能突变,其右手电位只能随电源存储,右手电位从0 V开始逐渐上升,上升到Uo以上时,MOS管瞬间断开,输出电压停止上升,输出电压略高于设定值。

MOS管断开后,开始释放能量。当右端输出电压低于Uo时,MOS管瞬间再次关闭,防止输出电压进一步下降。来回重复的循环使输出电压保持在Uo附近轻微的徘徊,这种徘徊的压差可以理解为我们常说的纹波值。通过调整输出电容的参数,可以减小纹波,维持稳定的输出电压。

由于二极管和MOS晶体管处于非理想状态,输出电压偏离上式。因此.为了讲究效率,二极管和MOS管电感的选择也很重要,后面我会解释。

以上知识分享希望能够帮助到大家!