Buck(降压)变换器简介_MPSTrainingForCoship

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Buck降压式变换器基本结构及原理

Buck降压式变换器基本结构及原理

Buck降压式变换器基本结构及原理一、Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小丁输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts ,则信号频率为f=1/Ts ,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff ,占空比Dy= Ton/Ts。

Buck变换器有两种基本工作方式:CCM(Continuous current mode) :电感电流连续模式,输出滤波电感Lf的电流总是大丁零DCM(Discontinuous current mode) :电感电流断续模式,在开关管关断期间有一段时间Lf的电流为零1.1 CCM时的基本关系:0.5 1-0 g 050 L0V tlt= corist V0 = const1.3.11.2 DCM 时的基本关系:% %输出电压与输人电反间的关系:曜== 七一 4劣十口 其中:AD <(1 一心)为美断后电感电流下降到零的时问J =气;% 乙狄011 1,小,V 七 输出平均曲克:二〒七+ T0二司土~ W 〔气*& £ 顷心 J在电勰喽时,%附不但与占空比Dy 有关』而且与或载电流卜大小有关,若1口=0,则%=甲血 DCM 可分为两种典型情况:输入电压Vin 不变,输出电压Vo 变化,常用作电动机速度控 制或充电器对蓄电池的包流充电输入电压Vin 变化,输出电压Vo 包定,即普通开关稳压电源1.3 电感电流临界连续的边界:用f g 表示临界电流通彼阿的负更电疏】Q ,则:; 鱼w 吃眼w (D* 头h ' 头L 叫史输入电压包定不变时:Vin=const临界负载电流是大值在Dy=0 5时出现: 皿】如=4—球(1-巳)劣电添临界连续时前输出电压:争= ------------ \ --------顷 一 - + 140; ^O (?HMX可画出Buck 变换器在Vin=const 时的外特性曲线:输出走压与情人电压间的关策:竺=一-—。

Buck-Boost变换器原理

Buck-Boost变换器原理

浅谈Buc ‎k/Boost ‎变换器Buck 变‎换器原理Buck 变‎换器又称降‎压变换器、是一种输出‎电压小于输‎入电压的单‎管不隔离直‎流变换器, 串联开关稳‎压电源、三端开关型‎降压稳压器‎。

1.线路组成图1(a )所示为由单‎刀双掷开关‎S 、电感元件L 和电容C 组成的B ‎u ck 变换‎器电路图。

图1(b)所示为由以‎占空比D 工‎作的晶体管‎T r 、二极管D 1、电感L 、电容C 组成‎的Buck ‎变换器电路‎图。

电路完成把‎直流电压V ‎s 转换成直‎流电压V o ‎的功能。

图1 Buck 变‎换器电路2.工作原理当开关S 在‎位置a 时,有图2 (a)所示的电流‎流过电感线‎圈L ,电流线性增‎加,在负载R 上‎流过电流I ‎o ,两端输出电‎压V o ,极性上正下‎负。

当i s >I o 时,电容在充电‎状态。

这时二极管‎D 1承受反‎向电压;经时间D1‎T s 后(,ton 为S ‎在a 位时间‎,T s 是周期‎),当开关S 在‎b 位时,如图2(b )所示,由于线圈L ‎中的磁场将‎改变线圈L ‎两端的电压‎极性,以保持其电‎流iL 不变‎。

负载R 两端‎电压仍是上‎正下负。

在i L <I o 时,电容处在放‎电状态,有利于维持‎I o 、V o 不变。

这时二极管‎D 1,承受正向偏‎压为电流i ‎L 构成通路‎,故称D1为‎续流二极管‎。

由于变换器‎输出电压V ‎o 小于电源‎电压V s ,故称它为降‎压变换器。

工作中输入‎电流is ,在开关闭合‎时,i s >0,开关打开时‎,i s =0,故is 是脉‎动的,但输出电流‎I o ,在L 、D 1、C 作用下却‎是连续的,平稳的。

图2 Buck 变‎换器电路工‎作过程Boost ‎变换器Boost ‎变换器又称‎为升压变换‎器、是一种输出‎电压高于输‎入电压的单‎管不隔离直‎流变换器,并联开关电‎路、三端开关型‎升压稳压器‎。

buck降压升压电路知识

buck降压升压电路知识

Buck变换器:也称降丿卡•式变换器,是一种输出电圧小于输入电圧的单管不隔离直流变换器。

图中,Q为开关管,其驱动电丿£一般为PW(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f二1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff, 占空比Dy二 Ton/TsoBoost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电圧高于输入电圧的单管不隔离直流变换器。

开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=l的状态下工作。

电感Lf在输入侧,称为升压电感。

Boost变换器也有CCM和DCH两种工作方式Buck/Boost变换器:也称升降圧式变换器,是一种输出电汗既可低于也可高于输入电圧的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电圧相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

VoVoT Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种1:作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:①非常低的输入输出电圧差②非常小的内部损耗③很小的温度漂移④很髙的输出电圧稳定度⑤很好的负载和线性调整率⑥很宽的11作温度范圉⑦较宽的输入电圧范圉⑧外围电路非常简单,使用起來极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电汗,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:(DBuck电路一一降圧斩波器,其输岀平均电圧U0小于输入电圧Ui,极性相同。

(2)Boost电路一一升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路一一降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui, 极性相反,电感传输。

(4)Cuk电路一一降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。

简析BOOST-BUCK变换器.

简析BOOST-BUCK变换器.

简析BOOST-BUCK变换器摘要:实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制,并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。

仿真结果表明,该滤波器带宽的可调范围为1~26 MHz,阻带抑制率大于35 dB,带内波纹小于0.5 dB,采用1.8 V电源,TSMC 0.18μm CMOS工艺库仿真,功耗小于21 mW,频响曲线接近理想状态。

关键词:Butte摘要:本文提出一种新型的BOOST-BUCK变换器,该变换器具有输入输出电流连续,输出电压可调范围大等优点。

由于该变换器的输入电流连续,该变换器适合于功率因数校正电路,且其实现较为简单。

该变换器的输出电压可调范围大,可以大于或小于输入电压,这很好的克服了传统的BOOST变换器输出电压必须大于输入的缺点。

理论分析,仿真和实验均验证了该变换器的实用性。

叙词:BOOST-BUCK变换器,BOOST变换器,功率因数校正。

Abstract:A novel BOOST-BUCK converter is proposed in this paper. The converter has a continue input and output current, and wide output voltage range. For the continuous input current, the converter can be used in power factor corrector, and the realization is simple. Since the output voltage could be bigger or smaller than the input voltage, the converter can solve the limitation of the boost converter that its output voltage must bigger than the input voltage. The proposed converter is analyzed, simulated and experimentally verified. Keyword:BOOST-BUCK converter, BOOST converter, PFC.Ⅰ 引言目前,功率因数校正问题是许多电器设备都需要解决的问题。

降压buck电路原理

降压buck电路原理

降压buck电路原理
关键参数和元件:
- 输入电压(Vin):需要降低的高电压。 - 输出电压(Vout):降压后的目标电压。 - 电感(L):储存和传递能量的元件。 - 开关管(通常是MOSFET):控制电流的开关。 - 输出电容(C):平滑输出电压的元件。 Buck电路的工作原理是通过周期性地开关和关闭开关管,使电感和电容储存和释放能量 ,以达到降压的效果。通过控制开关管的导通和关闭时间,可以调节输出电压的大小。此外 ,还需要注意电感和电容的选取和参数设计,以满足电路的稳定性和效率要求。
降压buck电路原理
降压Buck电路是一种常见的DC-DC转换器,用于将高电压降低到较低的电压。其原理如下: 1. 输入电压(Vin)通过一个开关管(通常是MOSFET)接入电感(L)和负载(RL)。 2. 当开关管导通时,电感L储存能量,并将电流传递给负载。同时,电感的磁场储能。 3. 当开关管关闭时,电感L的储能磁场崩溃,产生一个反向电压,使电流继续流向负载。 4. 通过控制开关管的导通和关闭时间,可以调节输出电压(Vout)的大小。

降压buck电路原理
Buck电路是一种降压转换器,适用于输出电压低于输入电压的情况。如果需要升压转换 ,可以使用Boost电路或其它升压拓扑结构。

Buck变换器工作原理分析和总结

Buck变换器工作原理分析和总结

Buck变换器工作原理分析和总结一、简述首先简单地说,Buck变换器就像是一个电力的“翻译官”。

它接收一种电压,然后转换成另一种电压输出。

你可能会问,为什么需要转换电压呢?别着急我们慢慢说,在现代电子设备中,不同的部件需要不同的电压来运行。

而Buck变换器,就是帮助我们调整电压,确保每个部件都能得到合适的能量。

Buck变换器就像一个电力调节器,确保我们的电子设备在不同电压条件下都能稳定运行。

那么它是如何实现这一功能的呢?接下来我们会深入探讨它的工作原理。

1. 介绍Buck变换器的基本概念及其在电源管理领域的重要性好的让我为你介绍一下关于《Buck变换器工作原理分析和总结》中的第一部分内容:介绍Buck变换器的基本概念及其在电源管理领域的重要性。

想必大家对电子设备中的各种电源管理技术都颇感兴趣吧,作为其中的重要一员,Buck变换器可以说是电源管理领域的明星角色。

那究竟什么是Buck变换器呢?简单来说它就像一个灵活的电力调整器,负责把输入的高电压转换成我们设备需要的低电压。

Buck变换器是电源管理领域不可或缺的一部分。

它的基本概念就是把高电压转换成我们设备需要的低电压,确保设备的稳定运行。

而它在电源管理领域的重要性,就像一位优秀的管家,确保电力供应的稳定和高效。

2. 简述文章目的和内容概述接下来让我们简要谈谈本文的目的和内容概述,写这篇文章的目的,是为了帮助大家更好地理解Buck变换器的工作原理,并通过分析和总结,使大家对这一技术有更深入的认识。

毕竟技术虽专业,但也需要我们能接地气地理解和运用。

这篇文章中,首先会介绍一下什么是Buck变换器,以便大家有个初步的了解。

接着我们会深入浅出地讲述它的工作原理,通过简单易懂的语言和生动的比喻让大家更容易明白。

然后我们会深入分析它的实际应用场景以及在实际操作中可能遇到的问题。

当然还会包括如何进行优化和调整的实用技巧,在文章的最后部分,我们会对整个Buck变换器的工作原理进行综合性的总结,帮助大家形成一个清晰的思路和体系。

BUCK降压的原理简介

BUCK降压的原理简介

BUCK降压的原理1. 引言在电子设备中,电源管理是一个关键的技术,它主要涉及电能的转换和调节。

其中,降压(Buck)转换器是最常用的电源管理器件之一。

本文将介绍BUCK降压的原理以及其在电路中的应用。

2. BUCK降压原理BUCK降压原理基于开关电源技术,通过周期性地打开和关闭开关管,将输入电源的高电压转换为较低的输出电压。

主要包括以下几个部分:2.1 输入电压稳定电路输入电压稳定电路主要用于对输入电压进行稳定,以保证输出电压的稳定性和可靠性。

常见的输入电压稳定电路包括滤波电路和稳压电路,能有效过滤电源中的噪声和干扰。

2.2 控制电路控制电路是BUCK降压转换器的核心部分,它用于控制开关管的开关频率和占空比,以输出稳定的电压。

常见的控制策略包括恒频控制和恒压控制。

2.3 能量储存元件能量储存元件主要指电感和电容,它们用于储存能量和平滑输出电压。

电感储存了能量,并在关断状态下通过二极管向输出电容放电,实现对输出电压的平滑。

2.4 输出电压控制回路输出电压控制回路用于监测输出电压,并通过反馈控制的方式调节开关管的开关频率和占空比,以实现输出电压的稳定。

常用的控制方式包括PWM调制和电压模式控制。

2.5 输出滤波电路输出滤波电路主要用于去除输出电压中的纹波,并提供稳定的直流电压。

常用的输出滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。

3. BUCK降压的应用BUCK降压转换器在电子设备中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 手机和平板电脑在手机和平板电脑中,BUCK降压转换器被用于将锂电池的高电压转换为电路所需的低电压,如3.3V、5V等供电电压。

3.2 电子设备在各种电子设备中,BUCK降压转换器被用于提供可靠且稳定的电源,以满足电路的工作电压需求。

3.3 LED照明在LED照明系统中,BUCK降压转换器被用于提供稳定的电流,以驱动LED 灯珠,实现照明效果。

3.4 电动汽车在电动汽车的充电系统中,BUCK降压转换器被用于将高电压充电桩的输出转换为电池组所需的电压,以实现电池的充电。

升降压(Buck-Boost)变换器

升降压(Buck-Boost)变换器

升降压(Buck-Boost)变换器一、选题背景随着世界的需求与电力电子的发展,高频开关电源凭借其低功耗等优点,得到了在计算机、通信和航天等领域的广泛应用。

其中功率变换电路对组成开关电源起重要作用。

功率变换电路是开关电源的核心部分,针对整流以后不同的直流电压功率变换电路有很多种拓扑结构,比如:Buck变换器拓扑、Boost变换器拓扑、Buck/Boost变换器拓扑、正激(反激)变换器拓扑……Buck/Boost变换器作为其中重要的一种,在开关电源的设计中当然也得到了很好的应用。

本设计是对Buck/Boost变换器进行设计与仿真,并且将仿真得到的输入输出电压关系式与理论推导进行比较,从而验证其可行性。

二、原理分析(设计理念)。

当开关管V触发而导通时,输入电流电压全部加在储能电惑L的两端,感应电势极性为上正下负,二极管反向偏置截止,储能电感L将电能变为磁能储存起来。

电流从电源正端流过开关管和电感回到电源负端。

经过Ton时间后,开关管截止储能电感L电势极性由上正下负变为上负下正,二极管正向偏置导通,储能电感L储存的磁能经二极管向负载RL释放,同时向滤波电容C充电。

又经过Toff后,开关管导通,二极管截止,电感L充电,已充电的C向RL放电,从而保证了向负载的供电。

此后,重复上述过程。

三、过程论述。

首先建立升降压(Buck-Boost)变换器仿真模拟图PulseGenerator数据R,L,C以及电源数据四、结果分析降压数据及波形图升压数据及波形图五、课程设计总结。

在多次的实验中,我已经可以熟练使用MATLAB进行各种仿真实验,在学习的过程中,我也发现了自己仿真实验时存在的许多不足,但最后都通过各种方式得到解决。

buck 降压原理

buck 降压原理

buck 降压原理
buck降压原理是一种常见的电力转换技术,它主要应用于直
流-直流(DC-DC)转换器中。

其基本原理是利用电子器件
(如MOSFET管)的开关控制特性,通过周期性开关和关闭
电源电压,来降低电压。

以下是buck降压原理的详细说明:
1.输入电压:Buck转换器将输入电压Vin连接到输入端(IN),该电压需要高于输出电压。

2.开关管:Buck转换器包含一个开关管,通常为MOSFET。

当开关管导通时,电源电压Vin将通过电感(L)传递到输出
端(OUT),此时电感储存一部分的能量。

3.电感:电感是Buck转换器的核心组件,其作用是存储电源
能量并进行能量转移。

当开关管断开时,电感释放储存的能量,将其传递到输出端。

4.输出电压:通过控制开关管的导通和断开时间,可以控制电
感的能量转移,从而实现输出电压的调节。

当开关管导通时间较长时,能量转移较多,输出电压较低;当开关管断开时间较长时,能量转移较少,输出电压较高。

5.输出滤波:为了减小电压波动和噪声,通常会在输出端接入
滤波电容。

该电容可以平滑输出电压,提高稳定性和质量。

总之,通过开关管的周期性开关和关闭,Buck转换器能够将
输入电压降低到所需的输出电压。

这种降压原理在电子设备中广泛应用,例如手机充电器、电池供电系统等。

降压电路(buck)的原理与应用

降压电路(buck)的原理与应用

降压电路(buck)的原理与应用A buck converter, also known as a step-down converter, is a type of DC-DC power converter that lowers the input voltage to a lower output voltage. The buck converter is widely used in various electronic devices and power supplies due to its high efficiency and simplicity in design.降压转换器,也称为降压转换器,是一种将输入电压降低到较低输出电压的直流-直流功率转换器。

由于其高效率和设计简单,降压转换器被广泛应用于各种电子设备和电源供应器中。

One of the key principles behind the operation of a buck converter is the use of a semiconductor switch, typically a MOSFET, to control the flow of current through an inductor. When the switch is turned on, current flows through the inductor, storing energy in its magnetic field. When the switch is turned off, the inductor releases the stored energy, supplying power to the load at a lower voltage.降压转换器运作的关键原理之一是利用半导体开关,通常是场效应晶体管(MOSFET),来控制电流通过电感器的流动。

降压式变换电路(Buck电路)详解

降压式变换电路(Buck电路)详解

降压式变换电路(Buck电路)详解降压式变换电路(Buck电路)详解一、BUCK 电路基本结构开关导通时等效电路开关关断时等效电路二、等效的电路模型及基本规律(1)从电路可以看出,电感L 和电容C 组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使us(t)的直流分量可以通过,而抑制us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压uo(t)就是us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。

(2)电路工作频率很高,一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上输出的直流电压Uo 有:电容上电压宏观上可以看作恒定。

电路稳态工作时,输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成,宏观上可以看作是恒定直流,这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。

(3)一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时,电容电压升高,导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加,使电容电压上升速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,此时电压维持不变;反之,如果一个周期内放电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小,使电容电压下降速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,最终维持电压不变。

这种过程是电容上电压调整的过渡过程,在电路稳态工作时,电路达到稳定平衡,电容上充放电也达到平衡,这是电路稳态工作时的一个普遍规律。

(4)开关S 置于1 位时,电感电流增加,电感储能;而当开关S 置于2 位时,电感电流减小,电感释能。

假定电流增加量大于电流减小量,则一个开关周期内电感上磁链增量为:此增量将产生一个平均感应电势:此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度,最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零;一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。

这种。

32直流-直流降压变换器(BUCK变换器)

32直流-直流降压变换器(BUCK变换器)

2、求Dp
I

U0 DPT L0
平均电流:
1 I ( D DP )T U0 1 2 I0 I ( D DP ) DPT ( D DP ) T 2 2 L0
16
3.2直流-直流降压变换器(BUCK变换器)(续10)
U0 Uo I0 DP T ( D DP ) 2 L0 Ro 2 Lo 2 D p DD P R0T
37
3.5直流升压-降压变换器(CUK变换器)(续3)
波形
1、两个电感上的电压是相等 的。 2、管子所承受的反压=输入 电压+输出电压=C1上的电 压。 3、管子所流过的电流=输入 电流+输出电流 4、C1充当了一个直流电源; 作用存储能量/使得前后两 级独立工作。
38
3.5直流升压-降压变换器(CUK变换器)(续4)
由(一)、(二)得:
I (U d U 0 )t1 U 0 (t2 t1 ) L L
t1 kT , t2 t1 (1 k )T
U 0 kU d
11
3.2直流-直流降压变换器(BUCK变换器)(续5)
若假定Buck电路为无损的, 则有
U d I U 0 I 0 kU d I 0
31
3.4直流降压升压变换器(Buck-Boost变换器)(续2)
三、主要波形
32
3.4直流降压升压变换器(Buck-Boost变换器)(续3)
四、参数计算
(一)、晶体管T导通工作模式 (0≤t≤t1=KT)
Ud L I 2 I1 I L t1 t1
I
U d t1 L
(二)、二极管D导通工作模式 (t1≤t≤t2=T)

simo buck转换器原理

simo buck转换器原理

simo buck转换器原理
Buck转换器,也被称为降压变换器,其工作原理基于周期性的开关操作,
通过调节导通和截止状态的时间来控制输出电压的稳定性和精度。

它由一个功率开关、一个电感、一个输出电容和一个控制电路组成。

在导通状态下,功率开关(通常是MOSFET)处于导通状态。

输入电源的
电流通过电感,同时充电输出电容。

此时,输出电压增加。

当控制电路检测到输出电压达到预设值时,控制信号关闭功率开关,使其进入截止状态。

这会断开输入电源与电感之间的连接,并切断电感与输出电容之间的电流路径。

当功率开关处于截止状态时,输出电容会释放储存的能量,通过输出负载提供电流。

同时,控制电路检测到输出电压下降时,重新开启功率开关,重复上述工作周期。

Buck转换器通过周期性开关电路来实现电压的降低,输出电压小于输入电压。

它的工作原理基于周期性的开关操作,通过调节导通和截止状态的时间来控制输出电压的稳定性和精度。

以上信息仅供参考,如有需要建议查阅专业电子书籍或咨询专业人士。

buck converter原理

buck converter原理

Buck Converter,也被称为降压型DC-DC转换器,是一种直流-直流转换器。

它的主要工作原理是通过控制开关元件(如晶体管或MOSFET)的通断来调节输出电压的大小。

具体来说,Buck Converter的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1.输入电源通过开关元件控制输入电压的通断,从而控制输出电压的大小。

当开关元件导通时,输
入电源为负载提供能量,电感储能;当开关元件关断时,输入电源断开,电感释放能量,维持负载电流。

2.电感和电容是Buck Converter中的关键元件。

电感在开关元件导通时储能,在开关元件关断时
释放能量,起到调节输出电压的作用。

电容则用于滤除输出电压中的纹波,保证输出电压的稳定性。

3.反馈环路是Buck Converter中的重要组成部分,它通过采样输出电压并将其与参考电压进行比
较,将比较结果转换为控制信号,用于调节开关元件的通断时间,从而控制输出电压的大小。

通过以上工作原理,Buck Converter可以将一个较高的输入电压转换为较低的输出电压,广泛应用于低压大电流领域,如汽车电子、通信设备、计算机硬件等。

DCDC降压BUCK变换的基本介绍

DCDC降压BUCK变换的基本介绍

G ′ig ( s ) ≈
其中: G ′vc 0 =
ωp =
F1 1 1 π 1 ,ωzc = ,Qp = ,ωn = ,ωzp = RC RC C π [ mcD′ − 0.5] Ts RC
F1 = 1+
RT s L
( mcD ′ − 0.5) , F 2 = D[ mcD ′ − (1 −
D )] 2
Buck 变换器在峰值电流控制下的 CCM 小信号传递函数
张兴柱 博士 (1)峰值电流型控制的传递函数框图(电压开环)
ˆ vo( s)
iˆ( s) L
ˆ vg ( s)
ˆ vo( s) = Gvd × d (s) + Gvg × vg (s) − Z out × ˆ(s) ˆ ˆ io
ˆ i o(s )
Buck 变换器的 CCM 稳态关系
张兴柱 博士 (1)电路原理图
Is
Vg
L
s
IL
D
Io
C
Vo
R
(2)CCM 稳态关系
= DVg 输入/输出电流关系: Ig = DI o 其它关系: IL = I o R Rg = 2 D
输入/输出电压关系: Vo
1
Buck 变换器的 DCM 稳态关系
Buck 变换器的 DCM 稳态关系
Gig ( s ) =
Gii( s ) =
其中: ω 0 =
1 1 , Q= ω 0[ L R + ( RL + RC ) C] LC
RL 1 1 , ωzc = , ωzp = L RC C RC
ωzL =
1
Buck 变换器的 DCM 小信号传递函数
Buck 变换器的 DCM 小信号传递函数

buck变换器介绍

buck变换器介绍

buck 变换器介绍
BUCK 电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值UO 总是小于输入电压Ui。

通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L 和电容C 的数值。

简单的BUCK 电路输出的电压不稳定,会受到负载和外部的干扰,当加入PID 控制器,实现闭环控制。

可通过采样环节得到PWM 调制波,再与基准电压进行比较,通过PID 控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK 电路闭环PID 控制系统。

主电路设计
该电路设计能实现的功能为以下几点:
输入直流电压(VIN):15V。

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等效电路2
Q1关断,电感电流不能突变, 通过D1续流。
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Buck变换器工作原理 输入输出关系
SW ≈Vin
iL on off
T
Vo Io
VinonVinonVo onoff T
SW方波经过LC二阶滤波器后,得到平滑的直流输出电压。 令 Do, n V 则 oVinD T
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内容 背景介绍
Buck变换器工作原理 IC及关键器件选择 布局布线
常见问题原因及排除对策
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IC及关键器件选择 肖特基二极管(可选)在同步整流Buck电路的应用
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Buck(降压)变换器简介
2011-03
现场应用工程师
内容 背景介绍
Buck变换器工作原理 IC及关键器件选择 布局布线
常见问题原因及排除对策
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背景介绍
Consumer Devices
Satellite
3.3V
LDO
MP8802
5V 3.3V,1.2V
Tuner
24V
LNB Supply
LNB
Demodulator
USB
MP2374/MP8125 13V-18V
Universal AC
~
AC/DC
5V
DC/DC
MP1484
Stereo DAC
HDMI
PC Card USB Host
3
340kHz
非同步Buck 6-23V 1.22 1.22-21
3
385kHz
同步Buck 4.5-16 0.8
0.8-14
5
500k
升压Boost 2.5-6 1.25 25V max
/
1.3MHz
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内容 背景介绍
Buck变换器工作原理 IC及关键器件选择 布局布线
MP1484 MP9415
1.2V/1.05V
Front Control Panel
5V, 3.3V
Micro
Controller
RS232
Smart Card
VCR
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背景介绍
MPS在Coship的常用物料
料号
2128 2259 2374 1411 1482 1582 2212 1484 2307 1423 9415 1541
Flat Panel
Communication
In the Background of Every Day Life…
Wireless Networking
Computing
Audio
Automotive The Future of Analog IC Technology®
背景介绍-MPS机顶盒电源解决方案
Switch Node Voltage
Inductor Current
t0 t1 t2
t3 t4 t5
t6 t7
t8 t9
SN
t
t
M1
L1
M2
Vin
Cin
Vo
Co GND
外置肖特基性能优于M2的寄生二极管,从而改善效率
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电感
IC及关键器件选择
Dying Gasp
MP200
USB Switch
MP62055
DC/DC 3.3V
MP1482
Flash Ethernet Memory Controller
ROM
Digital
12V
DC/DC 2.5V
MP1482
DDR
Media Processor
DC/DC
RAM 1.8V
MP1482
DC/DC
常见问题原因及排除对策
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Buck变换器工作原理 非同步整流Buck(降压)变换器
在VIN到SW的MOSFET关断期间,二极管继续流过电感电流 D1应使用肖特基二极管
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IC及关键器件选择 肖特基二极管(可选)在同步整流Buck电路的应用(原理)
Top Gate Drive
Bottom Gate Drive Top Switch Current
Bottom Switch Current Bottom Diode Current Bottom Channel Current
调整器类型
输入电 压
FB电压
输出电 压
输出电 流
开关频率
同步Buck 2.5-6 0.6
0.6-5
1
3MHz
非同步Buck 4.5-16 0.8
0.8-14
1
1.4MHz
非同步Buck 6.5-uck 4.75-18 0.92 0.92-16
2
380kHz
L di V dt
LI VinVo ton
LI o (20~5)0% VinVo
(V/oVi) nT
电感越大,纹波电流越小,输出纹
波电压越小;
请在选择电感额定电流时留有一
定余量;
贴片电感外的磁屏蔽减小噪声。
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IC及关键器件选择
Buck变换器工作原理 同步整流Buck(降压)变换器
SW-GND集成了MOSFET,流过相同的电流时,M2两端的 压降小于肖特基二极管,从而降低了损耗,提高了效率
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Buck变换器工作原理
Buck(降压)变换器
等效电路1
Q1导通,D1承受反向压降 截止;电感被充电,电感电 流斜坡上升,储能增加。
同步Buck 4.75-18 0.92 0.92-15
2
340kHz
非同步Buck 4.5-28 0.8
0.8-25
2
500kHz-1.5MHz
同步Buck 3-16V 0.8
0.8-14
3
600kHz
同步Buck 4.75-18 0.92 0.92-15
3
340kHz
同步Buck 4.75-23 0.92 0.92-20
电容(1)
1,电解电容主要起到储能 的作用,对低频纹波电压 (如电网的工频纹波)有较 好的衰减效果。因它的ESR 较大,所以在对高频纹波电 压(如Buck开关频率的纹 波)进行抑制时,推荐多个 电解电容并联使用; 2,陶瓷电容容量较小,常 用的在0.1uF~47uF,ESR 可以忽略,故对高频纹波电 压具有较好的抑制效果,推 荐X5R或X7R。
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