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(guò)，而抑制 us(t) 的諧波分量通過(guò);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(kāi)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(kāi)、sw2閉合時(shí)，由電感來(lái)維持輸出電流，電感處于放電過(guò)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(kāi)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(kāi)始減小，占空比也減小，而電感也在開(kāi)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(kāi)關(guān)電源紋波的抑制方法

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