BUCK電路的工作原理

首先給出buck變換器的原理圖

圖一是buck浮地驅(qū)動(dòng)

圖二是BUCK對地驅(qū)動(dòng)電路

上面兩張圖片是兩種最常用的BUCK電路，此電路由開關(guān)管SW（多為mos管或雙極型功率晶體管或新型的碳化硅、氮化鎵），電感L，續(xù)流二極管D（多為快恢復(fù)二極管，肖特基二極管或者是新型的碳化硅二極管），三個(gè)最基本的元器件構(gòu)成。為了防止自激震蕩，會在輸入端也加個(gè)濾波電容，輸出端電容一般都為體積較大的電解電容，偶爾也會用到坦電容。

圖三所示是開關(guān)管驅(qū)動(dòng)波形，電感兩端電壓波形，電感電流波形

下面講述一下BUCK電路工作原理

1、當(dāng)開關(guān)管開通時(shí)，電感儲能，左正右負(fù)，電流持續(xù)上升，在關(guān)閉前達(dá)到最大值，同時(shí)給輸出電容充電，并為負(fù)載供電，此時(shí)二極管承受反壓而截止。

電感兩端電壓為Uin-Uo，電感兩端電流為IL=ILmin+（Uin- Uo）/L*Ton。

2、當(dāng)開關(guān)管斷開時(shí)，電感電流不能發(fā)生突變，電感開始釋放能量，電感兩端電壓左負(fù)右正，給輸出電容和負(fù)載繼續(xù)供電，二極管D導(dǎo)通，開始為電感續(xù)流。

電感兩端電壓為-Uo，電感電流IL=ILpk-Uo/L*Toff

結(jié)合開關(guān)管開通關(guān)斷兩個(gè)過程，利用電感伏秒平衡（開關(guān)管開通時(shí)電感兩端電壓乘開通時(shí)間等于開關(guān)管關(guān)斷時(shí)電感兩端電壓乘關(guān)斷時(shí)間）Uon*Ton=Uoff*Toff，即（Uin-Uo）*Ton=Uo*Toff，化簡得Uo=Uin*D（D=Ton/T），D小于1，由化簡結(jié)果可得此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為降壓電路。