Buck变换器工作原理

Buck是一种降压拓扑,在现代社会有着及其广泛的应用。本系列将从应用角度,介绍buck变换器的基本工作原理及相关概念。了解基本原理,可更快解决实际应用中遇到的问题。
基本拓扑:

一般在应用中,称呼Q1为上管,Q2为下管。在一个周期内,有两个工作阶段:
一、上管Q1导通时,下管Q2关断,等效电路如下。此时,输入源给电感L储能同时给输出提供能量,电感电流逐渐上升。

二、上管Q1关断时,下管Q2导通,等效电路如下。此时,电感上存储的能量释放给输出端,电感电流逐渐下降。两个阶段不断交替,完成电压转换。


上管Q1导通时间与开关周期的比值称之为占空比D
在buck电路中,重载时一般都工作在CCM(电流连续模式),有如下关系:
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电感电流的波形为三角波,其平均值等于输出电流,峰峰值大小可按照下面的公式计算:
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SW(Q1,Q2,L的连接点)的波形为方波,幅值为输入电压Vin
主要波形如下图:
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