Buck電路原理分析

Buck電路原理分析一、Buck電路原理圖Buck電路，又稱降壓電路，其根本特征是DC-DC轉(zhuǎn)換電路，輸出電壓低于輸入電壓。輸入電流為脈動的，輸出電流為連續(xù)的。圖一Buck電路原理分析二、Buck電路工作原理1、根本工作原理分析當(dāng)開關(guān)管Q1驅(qū)動為高電平時，開關(guān)管導(dǎo)通，儲能電感L1被充磁，流經(jīng)電感的電流線性增加，同時給電容C1充電，給負(fù)載R1提供能量。等效電路如圖二圖二ReturnToPage6LNBuck電路原理分析二、Buck電路工作原理1、根本工作原理分析當(dāng)開關(guān)管Q1驅(qū)動為低電平時，開關(guān)管關(guān)斷，儲能電感L1通過續(xù)流二極管放電，電感電流線性減少，輸出電壓靠輸出濾波電容C1放電以及減小的電感電流維持，等效電路如圖三圖三ReturnToPage6Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM1、CCMMode：關(guān)鍵點(diǎn)原件波形見圖四圖四ReturnToPage7Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM1、CCMMode：開關(guān)管Q1導(dǎo)通時，根據(jù)KVL定律：即→為Q管導(dǎo)通時間，所以，,T為工作周期，D為占空比：①開關(guān)管Q1關(guān)斷時，同理根據(jù)KVL定律：忽略二極管D的正向壓降，有即②①，可以得出：＝②伏秒積平衡Buck電路原理分析1、CCMMode：三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM所以，平均電流

為電流的平均值。參照圖四電感電流波形，一個周期內(nèi)面積為負(fù)載電流IO與電感電流的關(guān)系，在一個周期內(nèi)進(jìn)行分析，負(fù)載電流即為在一個周期內(nèi)電流的平均值，參考圖四。電流的平均值在數(shù)學(xué)上的表達(dá)式為：

，即在一個周期內(nèi)電流函數(shù)曲線與時間軸所圍成的面積除以周期，Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM2、BCMMode：關(guān)鍵點(diǎn)原件波形見圖五圖五Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM2、BCMMode：參照圖四與圖五電感電流的波形，可以得知電感最小電流逐漸減小到零時，工作模式也逐漸從CCM進(jìn)入BCM。根據(jù)伏秒積平衡：同樣，在一個周期進(jìn)行分析，Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM3、DCMMode：關(guān)鍵點(diǎn)原件波形見圖六圖六Buck電路原理分析三、Buck電路的三種工作模式：CCM，BCM，DCM3、DCMMode：由圖六可知，電路系統(tǒng)工作在DCM模式下，需要滿足兩個條件，一、電感充磁開始以及消磁結(jié)束時流經(jīng)電感的電流為零；二、電感消磁時間小于開關(guān)管關(guān)斷時間。根據(jù)伏秒積平衡有：同樣，在一個周期對電感電流進(jìn)行分析：Buck電路原理分析四、外為參數(shù)對系統(tǒng)工作模式的影響：圖六Buck電路原理分析四、外為參數(shù)與系統(tǒng)工作模式的關(guān)系：參考圖六，在一個周期對電感電流進(jìn)行分析：即當(dāng)Q管導(dǎo)通時即Buck電路原理分析四、外為參數(shù)與系統(tǒng)工作模式的關(guān)系：1、如果工作在DCM模式，那么令I(lǐng)Lmin=0，Td<T(1-D)