DCDC-Buck电路剖析
2024-10-11 09:00
DCDC-Buck电路剖析
DCDC电路在我们一样平常生涯中很常用，但许多人不知道什么是DCDC电路，DCDC电路又是怎样事情的，接下来就通过这篇文章给各人先容一下DCDC电路的事情原理。
DCDC电路是直流转直流电路，将某直流电源转变为差别电压值的电路，分为升压型电路（Boost)、降压型电路(Buck)和升降压型电路（Buck-Boost）。这期我们先先容降压电路。
降压电路和升压电路主要由电感、电容、二极管和开关器件组成。电容两头电压不可突变，电容有通交流、阻直流、通高频、阻低频的特征 ；通过电感上的电流不可突变，电感有通直流、阻交流、通低频，阻高频的特征 ；二极管具有单向导电性。凭证电感、电容和二极管的特征，通过差别的电路设计，可实现升压和降压功效。
降压型电路
升压型电路
升降压型电路
接下来给各人先容降压电路的事情原理：降压型电路是一种输出电压≤输入电压的非隔离直流变换器。
当开关S1闭适时，二极管D凭证单向导电性阻止，电感L被充磁储能，流经电感的电流线性增添，同时给电容C充电，给负载RL提供能量。此时Vout电压缓慢上升，若S1一直闭合则最终Vout会近似即是Vin电压（S1有消耗压降），电流流向如下图所示。
开关导通，电流流向
当开关管S1断开时，储能电感L通过续流二极管D放电，电感电流IL线性镌汰，若S1一直坚持关断，则Vout会最终降至0V。电容的作用为储能、滤波，使负载两头电压越发的平滑。电流流向如下图所示。
开关导通，电流流向
当开关导通时，通过电感上的电流不可突变，流经电感的电流线性增添，由于电路是一连导通的（CCM事情模式），以是
不会降到0值，此时
=
，二极管处于阻止状态，以是
=0。开关S1刚导通时，电路电流较量小，此时电容仍处于放电状态，当电路电流抵达一定值时，电容阻止放电，电源给电容举行充电。
当开关关断时，电感举行放电，此时电感上的电流线性镌汰，二极管导通，
=
，由于开关断开，二极管左边的电路无法导通，此时
=0 ；电容此时仍处于充电状态，电感给电容举行充电，当电路电流逐渐减小到一定值时，电容举行放电。详细电路各元件的电流转变如下图所示。
降压电路事情时各元件电流剖析图
降压电路的占空比盘算：
（
-
）×
×
= 0
（凭证电感伏秒平衡得出。电感伏秒平衡：在稳态条件下电感两头电压在一个开关周期内的平均值为零。）
（
-
）×
= 
×
=
= 
=D
其中，D为降压电路的占空比 ；
为开关关断时间;
为开关导通时间 ；
为整个周期时间。
= 
×D，因此，控制开关管导通占空比可以控制输出电压。
按上述形貌，DCDC电路是一个直流转直流电路，使用电感的充放电、二极管的单向导电性以及开关的通断时间来抵达想要的电压值。以上即是本次DCDC-Buck电路剖析的所有内容，谢谢各人的阅读！
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