BUCK_电源工作原理
buck电路原理
buck电路原理
Buck电路是一种变压器仪表，它可以通过将电源转换为另一种电压来控制输出电压的大小，从而控制电力的流动。
它的工作原理是通过一个变压器和一组开关，变压器可以把电源的电压稳定地转换成一种可控制的电压。
该变压器由两个线圈组成，一个是输入线圈，另一个是输出线圈，它们之间有一个变压元件。
开关由两个脉冲方波开关组成，它们可以控制输出线圈的电压。
脉冲开关关闭时，输入线圈的电压会稳定地传导到输出线圈；脉冲开关打开时，输入线圈的电压几乎被隔离了。
由此可以看出，脉冲开关的开关动作起着控制的作用，而变压元件将输入线圈的电压稳定地转换成一种特定的电压，从而控制输出电压的大小。
Buck电路一般用于小功率的柴油发电机组里，它可以使加载输出电压稳定地保持在设定电压水平。
因此，无论输入电压的变化多大，输出电压就可以保持在所需的水平，从而避免电器被装置地过高或过低电压损坏。
从而，可以看出buck电路有着诸多用处，它将不断发展成为更加灵活，可靠的电压控制系统，为我们的工业技术的发展带来更大的便利。
buck电路工作原理
buck电路工作原理
Buck电路工作原理。
Buck电路是一种常见的降压型开关电源电路，其工作原理主要基于电感和电容的作用。
在Buck电路中，当输入电压施加在开关管上时，电感储存能量，然后通过输出电容器将能量传递到负载上，从而实现电压的降低。
Buck电路的工作原理可以分为两个阶段来理解，导通状态和关断状态。
在导通状态下，当开关管导通时，电感中储存的能量开始流入负载和输出电容器。
在关断状态下，当开关管关断时，电感中的能量继续流动，并通过输出电容器向负载传递能量。
这种周期性的导通和关断使得Buck电路能够实现电压的降低。
在Buck电路中，电感的作用是储存能量和平滑电流，而电容的作用是滤除电压波动和提供稳定的电压输出。
通过合理设计电感和电容的参数，可以实现Buck 电路的高效工作和稳定输出。
此外，Buck电路还包括一些重要的元器件，如开关管、二极管和控制电路。
开关管用于控制电路的导通和关断，二极管用于实现电流的单向传导，控制电路用于监测输出电压并调节开关管的工作状态。
总的来说，Buck电路通过周期性的导通和关断实现电压的降低，其工作原理主要基于电感和电容的作用。
合理设计电路参数和选择合适的元器件可以实现Buck电路的高效工作和稳定输出。
希望本文对Buck电路的工作原理有所帮助，谢谢阅读。
BUCK-电源工作原理(共53张)
Vo=Vin *D Is
根据L在1-D时间的基本方程：
L*ΔIo=Vo *(1-D)T
ΔIo=Vo *(1-D)T/L
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Buck电路工作原理(yuánlǐ)分析
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Buck电路工作(gōngzuò)原理分析
• 电感电流： （开关管 ON）
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• Buck电路特点:
• 效率高, 可靠性好
• 工作频率高, 使电路中电压/电流波形的快瞬变化, 产生 电磁幅射干扰.
• 元件布局(bùjú)和PCB布线难度较大. • 输出电压纹波比较大.
• 电路复杂, 成本高.
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线性电源(diànyuán)
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• 因下管作续流管用，所以要求其体二极管的反向恢 复电荷小，栅极电阻小，用开关特性好等。
• 为一避免上下管同时导通，要求两管的驱动信号 (xìnhào)间须留有一死区时间，在死区时间内，电流从 下管的体二极管内流过，增加了损耗。
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同步(tóngbù)整流电路特点：
• 进一步减小输出负载，此时并不需要很大的电感电流维 持输出功率，电感开始减小，占空比也减小，而电感也 在开关管下次导通之前电流降为零。电路进入 DCM 模 式，在此模式下，占空比随着负载变化而变化。
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Buck电路工作原理(yuánlǐ)分析
• 模式间转换过程：
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Io=3.0A Fs=300KHz
• 根据前面公式：Duty=Vo/Vin=2.5/5=0.5
buck电路 开关损耗 开关频率 导通损耗
【buck电路：深度评估与全面探讨】随着电子技术的迅猛发展，各种高效能、低功耗的电源系统逐渐成为现代电子设备中不可或缺的组成部分。
在这其中，buck电路作为一种常见的降压转换器，被广泛应用于各种电子设备中，以提供稳定、高效的电源输出。
然而，在实际应用中，buck电路的开关损耗和开关频率等问题一直备受关注。
本文将深入分析buck电路的工作原理、开关损耗、开关频率及其影响因素，并提供个人观点和理解。
一、buck电路的工作原理1.工作原理简介在buck电路中，输入电压通过开关器件（MOSFET或IGBT）的控制，经过电感和电容等元件的作用，输出为较低的电压。
其中，通过控制开关器件的导通和关断，实现对输出电压的调节。
2.工作原理详解–输入电压经过控制开关器件后，会形成交替导通和关断的工作状态，实现电能的转换和输出。
–通过电感和电容等元件的协同作用，实现对电压的稳定输出，并且能够在一定程度上提高效率和响应速度。
二、开关损耗对buck电路的影响1.开关损耗的概念在buck电路中，由于开关器件进行导通和关断时会产生一定的能量损耗，这部分损耗即为开关损耗。
它主要包括开关器件导通时的导通损耗和关断时的反向恢复损耗。
2.开关损耗的计算–导通损耗：P sw,on=I sw2×R on–反向恢复损耗：P sw,off=Q rr×V DS×f s w3.开关损耗的影响因素–开关频率–开关器件的导通/关断速度–开关器件的导通/关断损耗特性三、开关频率对buck电路的影响1.开关频率的作用开关频率是指开关器件在单位时间内的开关次数，它直接影响着buck电路的工作性能和效率。
常见的开关频率包括几十千赫兹至几百千赫兹，不同的频率对buck电路的影响也不尽相同。
2.开关频率与效率的关系–高频率：可以减小输出滤波器元件的尺寸和成本，但会增加开关损耗和开关器件的损耗，影响整体效率。
–低频率：能够降低开关损耗，但需要更大尺寸的滤波器元件，导致成本提高并且功耗增加。
buck电路工作原理
buck电路工作原理
Buck电路是一种降压转换器，也被称为降压稳压器。
它的工
作原理基于电感元件和开关元件的工作原理。
当输入电源通过开关元件（如MOSFET）发送电流时，电感
元件（如电感线圈）会储存一部分电能。
然后，开关元件被关闭，断开输入电源。
此时，储存在电感元件中的电能会被释放，形成一个电感峰值电流。
当开关元件再次打开时，电感元件会继续储存电能，并确保输出负载获得稳定电压。
通过控制开关元件的开启和关闭时间比例（占空比），可以调整输出电压的大小。
通过这种方式，Buck电路能够将高电压的输入信号经过降压
转换成稳定的较低电压输出信号。
这种电路常用于各种电子设备中，如电源适配器、电动车充电器等，以提供稳定的电压给各种负载使用。
buck电源工作原理
buck电源工作原理Buck电源是一种直流电源，它的工作原理是将输入电压降低到输出电压，同时保持输出电流相对稳定。
它适用于很多电子设备中，例如电脑电源、LED灯等。
本文将分步骤阐述Buck电源的工作原理。
第一步：输入电源Buck电源的第一个步骤是将输入电源连接到电路中。
如果输入电源电压大于输出电压，那么Buck电源就可以工作。
例如，如果要输出5V的电压，那么输入电压应该在7V以上。
第二步：电流流向与输入电源相连的电感和二极管被称为Buck电源的“熔断器”，它们作为整个电路的支柱。
Buck电源中的电流会一直流向电感，然后流向二极管，并最终到达输出电源。
当电流流向二极管时，它会发生一些变化，这将是Buck电源运作的重要一步。
第三步：输入和输出电当电流通过电感时，电路会产生一个磁场。
当电流关闭时，磁场会发生崩塌现象。
在二极管的帮助下，这个过程会导致电压变低。
这个变化使得电子设备的电压可以被降低至更低的电压级别。
第四步：稳压器最后一个步骤是加入稳压器，它可以确保从Buck电源输出的电压相对稳定。
这个稳压器的工作是在Buck电源的输出端引入一个反馈回路，该回路会对输出电压进行监测并自动调整电路以确保输出电压恒定。
总结本文介绍了Buck电源的工作原理。
首先，输入电源必须与电路相连。
接着，电流将通过电感和二极管，通过特定的电场变化来降低电压。
最后，稳压器确保从Buck电源输出的电压维持在一个稳定的水平。
这个过程可以确保在各种环境中，输出电压不会波动，电流不会增加，从而避免对电子设备的损害。
Buck电源是一种先进的电源技术，它可以在多种场景中应用，为电子设备的运行提供了稳定的电源供应。
buck电路原理
buck电路原理Buck电路原理。
Buck电路是一种常见的降压电路，通过控制开关管的导通和截止来实现输入电压到输出电压的降压转换。
在实际电子设备中，Buck电路被广泛应用于各种场合，如电源适配器、直流-直流转换器等。
本文将介绍Buck电路的原理、工作方式和相关特性。
Buck电路的原理是基于电感器的工作原理，通过改变电感器的导通时间来控制输出电压的大小。
在Buck电路中，当开关管导通时，电感器储存能量，当开关管截止时，电感器释放能量，从而实现电压的降压转换。
这种工作原理使得Buck 电路能够高效地将输入电压转换为所需的输出电压。
Buck电路的工作方式是通过PWM控制来实现的。
PWM控制是一种通过改变开关管的导通时间来控制输出电压的方法。
当需要降低输出电压时，PWM控制会减小开关管的导通时间，从而降低输出电压；当需要提高输出电压时，PWM控制会增加开关管的导通时间，从而提高输出电压。
通过这种方式，Buck电路能够实现对输出电压的精确控制。
除了原理和工作方式，Buck电路还具有一些特性。
首先，Buck电路的效率较高，通常能够达到90%以上。
其次，Buck电路的输出电压稳定性较好，能够适应不同负载条件下的工作要求。
此外，Buck电路的设计较为简单，成本较低，适用于大批量生产。
因此，Buck电路在电子设备中得到了广泛的应用。
总的来说，Buck电路是一种高效、稳定、成本低廉的降压电路，具有广泛的应用前景。
通过理解其原理、工作方式和特性，我们可以更好地应用Buck电路于实际电子设备中，为人们的生活和工作带来便利和效益。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
buck电路反向电流
buck电路反向电流（实用版）目录1.Buck 电路的概念与基本原理2.Buck 电路的反向电流现象3.Buck 电路反向电流的影响与解决方法正文一、Buck 电路的概念与基本原理Buck 电路，又称降压型开关电源电路，是一种基于开关管工作在开关状态的开关电源。
它的主要作用是实现直流电压的降低，以满足不同电子设备对电源电压的需求。
Buck 电路的基本原理是通过开关管的控制，使输入电源电压与负载电压之间的电压差得到有效控制，从而实现稳定输出电压。
二、Buck 电路的反向电流现象在 Buck 电路中，当开关管关闭时，由于电感器件的电流不能突变，此时电感上的电流会继续流动，导致电感两端的电压出现反向。
这种在开关管关闭时，电感两端出现反向电压的现象称为 Buck 电路的反向电流现象。
三、Buck 电路反向电流的影响与解决方法Buck 电路的反向电流现象会对电路的性能产生一定影响，主要表现在以下几个方面：1.增加开关管的损耗：由于反向电流的存在，使得开关管在关闭状态下仍然需要承受一定的电流，从而增加了开关管的损耗，降低了电路的效率。
2.影响输出电压的稳定性：反向电流会导致电感器件上的电流不断变化，从而使得输出电压产生波动，影响电路的稳定性。
针对 Buck 电路反向电流的影响，可以采取以下解决方法：1.增加电感器件的电流极限：通过选用具有较高电流极限的电感器件，可以降低反向电流对电路性能的影响。
2.采用软开关技术：软开关技术是一种在开关管电压变化过程中减小开关损耗的技术，可以有效降低反向电流对电路性能的影响。
3.增加滤波电容：通过增加滤波电容的容值，可以减小输出电压的波动，从而提高电路的稳定性。
总之，Buck 电路的反向电流现象是影响电路性能的一个重要因素。
buck电路基本原理
buck电路基本原理
Buck电路是一种常见的降压电路，它通过控制开关器件的导
通时间来将输入电压降低到所需的输出电压级别。
该电路基本原理如下：
1. 输人电压由电源提供，经过一个电感和一个二极管连接到电容和负载上。
开关器件一般是一个MOSFET，它通过控制其
导通与截止的时间来调整输出电压。
2. 当开关器件导通时，电感中储存的能量开始流向负载并充电电容。
此时，电流通过电感和二极管形成闭环。
在这个过程中，电流增加，同时电感中的能量也增加。
3. 当开关器件关断时，电感中的能量需要释放到负载和电容上。
此时，电感产生自感电压，同时二极管充当绕过开关器件的通道，使能量正常流向负载。
电感中的自感电压试图保持电流不变，然后电流开始减小。
4. 电流减小时，电感中储存的能量会进一步降低。
重复这个过程，直到电感中的能量耗尽，或者直到达到所需的输出电压级别。
总之，Buck电路通过控制开关器件的导通与截止来调节电压，同时通过电感和二极管的协同作用实现能量传递和转换，从而实现输入电压的降压。
BUCK_电源工作原理
上管驱动原理：
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• MOS管的驱动电路：
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控制部分： • .
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PWM 调制原理 • .
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PWM 调制原理
CPU工作时会根据负荷的大小发出一组VID代码 给电源IC，经过数/模转换后，得一模拟电压值， 即为CPU 所需的工作电压。电源IC 以此电压为 参考值，将之与CPU 实际电压信号的差值进行放 大，得到误差信号Vcomp, 再与电源IC 内部产生 的锯齿波信号进行比较，产生PWM信号，控制开 关管的关断，使输出电压调整到符合 VID 相应的 电位。
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• 根据以下条件计算相关参数： • Vin = 5V Vo=2.5V • Io=3.0A Fs=300KHz • 根据前面公式：Duty=Vo/Vin=2.5/5=0.5 • Ton=0.5/300000=1.67uS 设： ΔIo=Io*10%=3.0*30%=0.9A • L=(Vin-V0)*Ton/ΔIo • =(5-2.5)*1.67/0.9 • =4.7uH
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• 稳压原理：
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• 限流检测(限流）：
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• 电流检测（通道平衡）：
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主板电源类型：
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• 通道电流平衡： • 为使每通道的达到热平衡，需要每通道的电感电 流大小一致，IC内部处理方式：采样每通道的电 流，将各通道电流求和平均，与相电流相减，产 生一个误差信号Ier，再和Vcomp相减，调整各相 PWM 宽度，达到电流平衡，各相 Ier为零时，则 电流达到了平衡。 • 电流平衡是通过检测流过下管Rds(on)来实现的。
buck型dcdc工作原理
buck型dcdc工作原理
Buck型DC-DC转换器是一种常见的电源转换器，用于将一个直
流输入电压转换为较低的直流输出电压。
它的工作原理如下：
1. 输入电压，Buck型DC-DC转换器的输入端接收来自电源的
直流输入电压。
这个输入电压通常是一个较高的电压，例如12V或
24V。
2. 开关管，Buck型转换器包含一个开关管（通常是MOSFET），它连接输入电压和输出电压。
开关管的开关状态由控制电路控制，
以调整输出电压。
3. 输出电感，Buck型转换器还包括一个输出电感，它与开关
管和输出负载连接在一起。
当开关管关闭时，输出电感充电；当开
关管打开时，输出电感放电。
4. 输出电容，输出电容用于滤除输出电压中的纹波，并提供稳
定的输出电压。
5. 控制电路，Buck型转换器的控制电路监测输出电压，并根
据需要调整开关管的开关状态，以保持稳定的输出电压。
工作原理总结，当开关管闭合时，输入电压通过开关管传递到输出电感和输出负载，同时输出电容储存能量。
当开关管打开时，输出电感中储存的能量被释放到输出负载，从而提供稳定的输出电压。
控制电路不断监测输出电压，并调整开关管的开关状态，以保持输出电压稳定。
总的来说，Buck型DC-DC转换器通过控制开关管的开关状态和输出电感的工作原理，将高电压输入转换为低电压输出。
这种转换器在许多电子设备中被广泛应用，例如手机充电器、电脑电源适配器等。
高压 buck电路 高效率
高压 buck电路的原理和应用一、高压 buck电路的概念在现代电子设备中，高压 buck电路作为一种常用的电源转换电路，被广泛应用于各种场合。
它是一种将高压直流电转换为稳定的低压直流电的电路，通过高效率的能量转换，实现对电子设备的有效供电。
高压 buck电路的核心是开关器件和电感元件，通过控制开关器件的开关频率及占空比，实现对输入高压直流电的降压处理，从而得到稳定的低压直流电。
二、高压 buck电路的工作原理1. 输入电压的降压处理高压 buck电路的工作原理基于电感元件的特性，当输入高压直流电通过电感元件时，会产生磁场变化，从而引起电感元件产生感应电动势。
在开关器件的控制下，通过改变电感元件的导通和截止状态，来实现对输入电压的降压处理。
通过适当设计开关器件的工作频率和占空比，可以实现对高压直流电的精确降压，从而得到稳定的低压输出电压。
2. 控制电路的设计高压 buck电路的高效率和稳定性依赖于控制电路的设计。
控制电路需要实时监测输出电压，并根据实际情况对开关器件的工作状态进行调整，以确保输出电压的稳定性和准确性。
在控制电路中，还需要考虑过载保护、短路保护等功能的实现，以确保整个电源转换系统的安全可靠性。
三、高压 buck电路的优势和应用1. 高效率高压 buck电路在能量转换过程中，具有较高的能量利用率和较低的能量损耗率，从而实现了高效率的能量转换。
这使得高压 buck电路在电源转换领域具有显著的优势，能够为各类电子设备提供稳定、高效的电源供应。
2. 应用领域广泛高压 buck电路的高效率和稳定性，使得它在工业控制、通信设备、医疗器械、汽车电子等领域都得到了广泛的应用。
手机充电器、LED照明驱动器、电动汽车充电桩等都采用了高压 buck电路，为这些设备提供了高效、稳定的电源。
3. 环保节能高压 buck电路在能量转换过程中能够实现较高的能量利用率，从而减少了能源的浪费，符合现代社会对于节能环保的要求。
buck电路原理pdf
buck电路原理
总之，Buck电路通过功率开关、电感和电容等元件的协同工作，将高电压降低到较低的 电压级别。它是一种常见的DC-DC转换器，广泛应用于电源管理、电子设备和电动汽车等领 域。
2. 开关控制：Buck电路的功率开关（MOSFET）通过控制开关的导通和截止状态来调节 输出电压。当开关导通时，输入电压Vin通过电感传递到负载和输出电容上；当开关截止时， 电感储 电感和电容：电感（L）和电容（C）是Buck电路中的关键元件。电感通过储存能量来 平滑输出电流，而电容则用于滤波和稳定输出电压。
4. 工作原理：当开关导通时，电感储存能量，电流增加；当开关截止时，电感释放储存的 能量，电流减小。通过调整开关的导通和截止时间比例，可以控制输出电压的大小。
5. 控制方式：Buck电路可以使用不同的控制方式，如固定频率PWM控制、电流模式控制 等。其中，PWM控制通过调整开关的导通和截止时间来控制输出电压，电流模式控制则通 过监测电感电流来实现输出电压的调节。
buck电路原理
Buck电路是一种降压型直流-直流（DC-DC）转换器，用于将高电压降低到较低的电压级 别。它由一个功率开关（通常是MOSFET）和一个电感组成。以下是Buck电路的原理：
1. 输入电压和输出电压：Buck电路的输入电压通常称为Vin，输出电压称为Vout。输入 电压Vin通常较高，而输出电压Vout较低。
buck-boost 电路工作原理
buck-boost 电路工作原理Buck-Boost电路是一种电源电路，它可以在不改变电源电压的情况下，在电路输出端提供固定的电压。
Buck - Boost电路最常用于DC到DC的转换。
Buck-Boost电路的工作原理是在电感器和开关之间建立一个电容，该电容在电路正半周中被充电，使电磁场存储在电感器中。
在负半周中，开关被关闭并将电容的电量通过电感器静电放电，将电磁场的能量转换为电能，最终输出到负载。
当输入电压高于输出电压时，Buck-Boost电路工作在降压模式下。
在这种情况下，电容通过电感器放电，将电源电压降低到所需输出电压的水平。
另一方面，当输入电压低于输出电压时，Buck-Boost电路将工作在升压模式下。
在这种情况下，电容被充电到所需的输出电压水平，然后通过电感器将电容的电量静电放电，增加电压水平，以输出所需的高电压。
Buck-Boost电路的主要部件包括电感器、开关、二极管和输出电容。
电感器用于存储电磁能，而开关控制电容的充电和放电过程。
当开关打开时，电容开始充电，当开关关闭时，电容被放电并向负载提供电能。
二极管用于控制电能流向的方向，以保持电容在整个电路中的正常工作。
输出电容用于平滑电压以确保输出电压稳定。
Buck - Boost电路具有一些优点，例如，它可以通过升压和降压模式实现高效的直流电压转换，尽管输入电压可能有很大的波动。
此外，Buck-Boost电路具有较宽的输入电压范围，以满足不同应用场景的需求。
然而，Buck-Boost电路的主要缺点是它需要使用复杂的控制方法来保持输出电压的稳定性。
这是因为Buck-Boost电路需要的开关频率非常高，高达数十千赫兹，这导致电路产生很多噪音和振动。
为了减小这些干扰，需要使用各种滤波器和降噪装置。
BUCK-电源工作原理ppt课件
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Vin = 5V Vo=2.5V
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Io=3.0A Fs=300KHz
• 根据前面公式：Duty=Vo/Vin=2.5/5=0.5
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Ton=0.5/300000=1.67uS
设： ΔIo=Io*10%=3.0*30%=0.9A
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PWM 调制原理
CPU工作时会根据负荷的大小发出一组VID代码 给电源IC，经过数/模转换后，得一模拟电压值， 即为CPU 所需的工作电压。电源IC 以此电压为 参考值，将之与CPU 实际电压信号的差值进行放 大，得到误差信号Vcomp, 再与电源IC 内部产生 的锯齿波信号进行比较，产生PWM信号，控制开 关管的关断，使输出电压调整到符合 VID 相应的 电位。
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主板电源类型：
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• 通道电流平衡： • 为使每通道的达到热平衡，需要每通道的电感电
流大小一致，IC内部处理方式：采样每通道的电 流，将各通道电流求和平均，与相电流相减，产 生一个误差信号Ier，再和Vcomp相减，调整各相 PWM 宽度，达到电流平衡，各相 Ier为零时，则 电流达到了平衡。 • 电流平衡是通过检测流过下管Rds(on)来实现的。
boost和buck电路的工作原理
boost和buck电路的工作原理Boost和Buck电路的工作原理引言：在电子领域中，Boost和Buck电路是两种常见的升压和降压电路。
它们在直流电源系统中起着重要的作用，能够将电压转换为所需的电压级别，以满足各种电子设备的需求。
本文将详细介绍Boost和Buck电路的工作原理以及它们的应用。
一、Boost电路的工作原理Boost电路是一种升压转换器，能够将输入电压升高到输出电压。
其基本工作原理是利用能量储存元件（如电感）和开关元件（如开关管）来实现电压的升高。
具体的工作过程如下：1. 输入电压阶段：当输入电压施加到电路中时，电流流过电感，同时开关管处于关闭状态。
此时，电感储存了电流的能量。
2. 开关电压阶段：当开关管打开时，电流通过开关管流入电感，电感储存的能量逐渐增加。
在此阶段，输出电压较低。
3. 关断电压阶段：当开关管关闭时，电感的能量开始释放。
由于电感反向作用，电流继续流动，但此时电流的路径变为输出电压负载。
因此，输出电压得到了升高。
通过不断重复上述三个阶段，Boost电路可以将输入电压升高到所需的输出电压。
二、Buck电路的工作原理Buck电路是一种降压转换器，能够将输入电压降低到输出电压。
其工作原理与Boost电路相反，具体如下：1. 输入电压阶段：当输入电压施加到电路中时，电流流过电感，同时开关管处于关闭状态。
此时，电感储存了电流的能量。
2. 开关电压阶段：当开关管打开时，电感释放储存的能量，电流通过电感和开关管流动。
在此阶段，输出电压较高。
3. 关断电压阶段：当开关管关闭时，电感的能量逐渐减小，同时输出电压也随之降低。
通过不断重复上述三个阶段，Buck电路可以将输入电压降低到所需的输出电压。
三、Boost和Buck电路的应用Boost和Buck电路具有广泛的应用，以下列举了一些常见的应用场景：1. 电源管理：Boost和Buck电路在电源管理中起着重要的作用，可以将电池电压升高或降低到适合电子设备的工作电压。
Buck电路工作原理以及三种工作模式分析
Buck电路工作原理以及三种工作模式分析
描述
一、Buck电路原理图
Buck电路，又称降压电路，其基本特征是DC-DC转换电路，输出电压低于输入电压。
输入电流为脉动的，输出电流为连续的。
二、Buck电路工作原理
当开关管Q1驱动为高电平时，开关管导通，储能电感L1被充磁，流经电感的电流线性增加，同时给电容C1充电，给负载R1提供能量。
等效电路如图二
图二
当开关管Q1驱动为低电平时，开关管关断，储能电感L1通过续流二极管放电，电感电流线性减少，输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持，等效电路如图三
图三
三、Buck电路的三种工作模式：CCM，BCM，DCM
1、CCM Mode：关键点原件波形见图四
图四
开关管Q1导通时，根据KVL定律：
2、BCM Mode：关键点原件波形见图五
图五
3、DCM Mode：关键点原件波形见图六
图六
四、外为参数对系统工作模式的影响：
图七
五、BUCK电路仿真验证：
图八
2、CCM模式仿真验证：在上述BCM分析的基础上，得出储能电感的电感量80uH为临界点，由系统工作在CCM的条件，可以将储能电感电感量设置为120uH，理论计算：
参照图十，可以得出仿真结果，
3、DCM模式仿真验证：在上述BCM分析的基础上，得出储能电感的电感量80uH为临界点，由系统工作在DCM的条件，可以将储能电感电感量设置为40uH。
重点验证输入输出电压关系以及输出平均电流关系。
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buck型dcdc工作原理
buck型dcdc工作原理
Buck型DC-DC工作原理
Buck型DC-DC转换器是一种常见的电力转换器，用于将一个直流电压转换为较低的直流电压。
它是一种非绝缘型降压转换器，通过控制开关管的导通时间来实现电压降低。
接下来，我将详细介绍Buck型DC-DC工作原理。
1. 输入电压传递到开关管：
当输入电压施加到Buck型DC-DC转换器的开关管上时，开关管开始导通。
在导通状态下，输入电压通过开关管传递到负载电路。
此时，负载电路中的电感储存一部分电能。
2. 开关管关断：
当负载电路中的电感储存了足够的能量后，开关管被关闭，导致输入电压无法传递到负载电路。
由于电感的特性，电流无法立即停止流动，而是通过电感中的二极管形成一个闭环，继续为负载提供电能。
3. 电感释放储存的能量：
在开关管关闭后，电感开始释放储存的能量。
通过电感释放的能量，负载电路继续得到电能供应。
同时，电感的电流也逐渐减小。
4. 输出电压稳定：
通过控制开关管的导通时间，可以调整输出电压的稳定性。
当输出
电压达到期望值时，控制电路会相应地调整开关管的导通时间，以保持输出电压的稳定。
总结一下，Buck型DC-DC转换器通过周期性地打开和关闭开关管，实现了将高电压转换为低电压的功能。
通过控制开关管的导通时间，可以调整输出电压的稳定性。
这种转换器在电子设备中被广泛应用，例如手机充电器、电源适配器等。
通过Buck型DC-DC工作原理的理解，我们可以更好地理解和应用这种转换器。
BUCK_电源工作原理
BUCK_电源工作原理BUCK电源是一种DC-DC转换器，常用于降低输入电压并提供稳定的输出电压。
其工作原理基于PWM（脉宽调制）技术，通过调整开关管的导通时间来控制输出电压。
Buck电源的主要组成部分包括输入电源、开关管、输出滤波器、反馈回路和控制电路。
输入电源是Buck电源的直流供电源，它可以是电池、电网或其他的直流电源。
开关管通常是一个MOSFET管或BJT管，用于连接输入电源和输出电路。
当开关管导通时，输入电源的电能将通过开关管传递到输出电路，当开关管断开时，输入电源和输出电路将被隔离。
输出滤波器是用于滤除开关管开关时产生的高频噪声和脉动电压的电容和电感。
它能够稳定输出电压，并提供平稳的电流。
反馈回路是用于测量输出电压的变化，并将其与设定的目标电压进行比较。
一旦输出电压偏离目标电压，反馈回路将向控制电路发送信号，以调整开关管的导通时间。
控制电路是Buck电源的核心。
它根据反馈信号来调整开关管的导通时间，以维持输出电压在设定的范围内。
控制电路通常包括一个比较器、一个错误放大器和一个PWM生成器。
比较器用于将输出电压与目标电压进行比较，并产生一个误差信号。
当输出电压高于目标电压时，误差信号为正；当输出电压低于目标电压时，误差信号为负。
错误放大器将误差信号放大，并将其传递给PWM生成器。
PWM生成器根据这个误差信号，调整开关管的导通时间。
当输出电压低于目标电压时，PWM生成器会增加导通时间，从而增加输出电压。
反之，当输出电压高于目标电压时，PWM生成器会减少导通时间，从而减小输出电压。
通过不断的调整开关管的导通时间，Buck电源能够稳定输出电压，并适应输入电压的变化。
这种调整过程以很高的频率进行，通常在几十kHz到几百kHz的范围内，以确保输出电压的稳定性和响应速度。
总之，Buck电源通过PWM技术调整开关管的导通时间，从而控制输出电压。
它是一种高效、稳定和可靠的电源方案，被广泛应用于各种电子设备和系统中。
buck和ldo电源ic工作原理
buck和ldo电源ic工作原理
Buck和LDO电源IC是两种常见的电源芯片，它们都能够将高电压转换为低电压以供电路使用。
Buck电源IC采用PWM调制技术，通过周期性的开关控制，将输入电压降低到所需的输出电压。
LDO电源IC则采用线性稳压技术，通过调节管件的输出电压，将输入电压稳定在所需的输出电压水平。
Buck电源IC通常具有高效率、高输出电流和较低的输出纹波等特点，因此广泛应用于需要高功率输出的应用场合。
LDO电源IC则具有简单、稳定和可靠的特点，适用于对输出电压精度要求较高、电流较小的应用场合。
总之，Buck和LDO电源IC是两种不同的电源芯片，采用的技术和工作原理也不同，应根据具体的应用场合选用合适的电源芯片。
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两种电路比较： .
2020/7/16
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• 同步电路应用实例：
2020/7/16
• 同步整流电路特点： • 同步整流电路用下MOS管代替开关换器的续流二
极管，其导通电阻小，大大降低了整流损耗，提 高了电源效率。 • 因下管作续流管用，所以要求其体二极管的反向 恢复电荷小，栅极电阻小，用开关特性好等。 • 为一避免上下管同时导通，要求两管的驱动信号 间须留有一死区时间，在死区时间内，电流从下 管的体二极管内流过，增加了损耗。
代入上式：Irmsup/Irmsdn=sqrt(0.133/(1-0.133))=0.4
Irmsdn=2.5Irmsup 所以下管必须用电流容量更大的管或双管并联。
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• 避免双管同时导通：
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2020/7/16
多相变换器 •.
2020/7/16
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• 多相变换器做优点： • 将变换器产生的热量分布在各相电路上，而且散
电路分析： • 当电路中上管导通时，源极电压等于电源
输入电压，因此驱动管的栅极电压 =Vin+Vgs, IC 不能直接驱动，IC 内部将上 管的驱动路采用浮地的方式，外接自举电 容组成偏置电路来驱动上管。
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上管驱动原理： •．
2020/7/16
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• MOS管的驱动电路：
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Buck电路工作原理分析
• 模式间转换过程：
• DCM 模式，电感电压不为零？ 2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 模式间转换过程：
2020/7/16
同步整流电路分析
• 非同步整流电路结构简单，容易驱动，但 因作为续流的肖特基二极管管压降大，功 率损耗较大，导致整个电源效率降低，所 以一般用在输出电压较高，输出电流较小 的场合；而对于用在低电压，大电流的场 合，如 CPU 的供电电源则需用同步整流电 路。
控制部分： •.
2020/7/16
PWM 调制原理 •.
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PWM 调制原理
CPU工作时会根据负荷的大小发出一组VID代码 给电源IC，经过数/模转换后，得一模拟电压值， 即为CPU 所需的工作电压。电源IC 以此电压为 参考值，将之与CPU 实际电压信号的差值进行放 大，得到误差信号Vcomp, 再与电源IC 内部产生 的锯齿波信号进行比较，产生PWM信号，控制开 关管的关断，使输出电压调整到符合 VID 相应的 电位。
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同步整流电路特点：
在稳态时，电感电流上升和下降的变化量是相等 的，但上下管导通时间不同，两管的电流有效值 也不同，导通时间越长，电流有效值大，管子发 热也大。 根据上图计算上下管的电流有效值： Irmsup/Irmsdn=sqrt( D/(1-D)) Vcore=Vin*D=>D=Vcore/Vin=1.6/12=0.133
Buck电路工作原理分析：
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•.
2020/7/16
Buck电路工作原理分析：
D
S Vin
L
Vo
Io S
T
D
1-D
Vin-Vo
UL
根据L的伏秒平衡原则：
IL
-Vo
I o
Io
(Vin-Vo)*DT=Vo*(1-D)T
Vo=Vin *D
Is
根据L在1-D时间的基本方程：
L*ΔIo=Vo *(1-D)T
• 在 DCM 模式，一个周期内，有段时间电感电流 为零。 Po=1/2*L*IL2=V02/R
•
IL=sqrt(2*Vo2/LR)
•=
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两种模式下的工作电流波形： •.
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Buck电路工作原理分析
电感电流波形： CCM
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Buck电路工作原理分析 电感电流波形：DCM
ΔIo=Vo *(1-D)T/L
2020/7/16
Buck电路工作原理分析 •.
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 电感电流： （开关管 ON）
•
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Delta ILon= (Vin-Vo)*Ton/L
Buck电路工作原理分析
• 电感电流： （开关管 OFF）
•
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热面积大，不用散热片。 • 各相电流叠加后纹波减小，降低了输出电压纹波
幅度，减少了输出电容的数量。 • 减小了单相大电流时多管并联的设计难度和对磁
芯的要求。 • 降低了各相变换器的工作频率，减小元件分布参
数的影响及干扰。
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CPU 电源解析： 20/7/16
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• 稳压原理：
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•.
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• 限流检测(限流）：
2020/7/16
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• 电流检测（通道平衡）：
2020/7/16
主板电源类型：
•.
2020/7/16
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• 通道电流平衡： • 为使每通道的达到热平衡，需要每通道的电感电
流大小一致，IC内部处理方式：采样每通道的电 流，将各通道电流求和平均，与相电流相减，产 生一个误差信号Ier，再和Vcomp相减，调整各相 PWM 宽度，达到电流平衡，各相 Ier为零时，则 电流达到了平衡。 • 电流平衡是通过检测流过下管Rds(on)来实现的。
Delta ILoff= Vo*Toff/L
Buck电路工作原理分析
• 电感电流：
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Buck电路工作原理分析
• 输出电容的电流波形：
• 电感电流： • 输出电容电流：
• 要选择工作纹波电流大，ESR小的输出电容，为 降低输出纹波电压，可用多个小容量的电容并联 使用。
2020/7/16
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 由上可知，电感电流由直流（Io）和纹波电流 （ ）两部分组成；
• 在CCM 模式，电感电流随负载电流变化，但纹波 分量并不改变，由此可以看出负载变化时占空比 不变。
• 当负载减小到使电感电流从刚好零开始时，此为 CCM与DCM 转换的临界状态。
• 进一步减小输出负载，此时并不需要很大的电感 电流维持输出功率，电感开始减小，占空比也减 小，而电感也在开关管下次导通之前电流降为零。 电路进入 DCM 模式，在此模式下，占空比随着负 载变化而变化。
Buck电路工作原理分析
• 根据负载大小变化，BUCK 电源工作在 CCM 与 DCM 两种状态。
• CCM: Continuous Current Mode
• DCM: Discontinuous Current Mode
• 在CCM 模式，电感电流在整个周期内都时连续的， Po=1/2*L*(IL12-IL22)