Buck電路原理
導(dǎo)讀:Buck電路是只對(duì)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(lái)讓我們一起學(xué)習(xí)一下Buck電路的原理。
1.Buck電路原理—簡(jiǎn)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(lái)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
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