深入了解开关电源BUCK电路各个元器件
buck电源电路对基本结构与工作原理
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BUCK电路工作原理分析
BUCK电路工作原理分析首先介绍BUCK电路的基本组成部分。
BUCK电路由一个开关元件(一般为MOSFET)和一个电感组成。
开关元件用来开关输入电源和电感之间的连接,以控制输出电压的平均值。
电感是储能元件,在开关元件导通期间,通过电流源向电感储存能量;在开关元件截断期间,储存在电感中的能量通过二极管和负载传输到输出端。
BUCK电路的工作周期分为两个阶段:导通阶段和截断阶段。
在导通阶段,开关元件导通,输入电压通过电感和开关元件传递到负载,同时电感储存能量。
在截断阶段,开关元件截断,输入电压被限制在电感和负载之间,储存在电感中的能量则通过二极管和负载传输到输出端。
接下来详细分析BUCK电路的工作过程。
在导通阶段,开关元件导通,电感上的电流线性增大。
根据基尔霍夫电压定律,电感的电压降等于输入电压与输出电压之差,即Vi-Vo。
此时,电感积累的能量与电流和时间的乘积成正比,即E=(1/2)*L*i^2,其中L为电感的电感值,i为通过电感的电流。
由于电流增大连续的速率相同,可以得到E与i成正比。
在截断阶段,开关元件截断,电感储存的能量被传输到输出端。
此时,电感上的电流开始减小。
根据基尔霍夫电压定律,电感的电压降等于输出电压与负载间的电压降,即Vo。
上述能量传输的过程实际上可以看作是电感的电能转换为输出电压的能量转移。
BUCK电路的输出电压与输入电压之比由两个决定因素来控制:占空比和电感的值。
占空比是指开关元件导通时间与一个工作周期的比值。
占空比越小,输出电压越小。
而电感的值越大,输出电压也就越大。
通过合理选择这两个参数的组合,可以实现不同的输出电压。
此外,由于BUCK电路的开关频率相对较高,通常在几十kHz至数百kHz范围内,也就意味着它不会引入明显的视觉闪烁或噪音。
同时,由于BUCK电路的输入端接近恒流源,输出端接近恒压源,因此具有较好的抗扰动能力。
综上所述,BUCK电路基于开关原理和电感储能原理,通过控制开关元件的导通和截断,实现输入电压的降压功能。
PWM开关电源分类buck, boost介绍及主要元件参数选择
ESR<= △Vo/IPK=0.05/0.91=55mΩ
Design Example
• Boost converter • Step3:selection of power switch(MOSFET) PMOSFET=Ipk^2*Rds(on)*Dmax+[0.5*Vin(max)*I pk*(tr+tf)*fs] Assume Ta=55 ° C RθJA=50 ° C/W Pd=0.91*0.91*0.0135*0.6+[0.5*7*0.91*0.3u*110k] =0.112W Tj=Ta+(RθJA*Pd)=60.6° C
Design Example
• Boost converter Step4:selection of power Rectifier
Pd=Ipk*Vd=0.91*0.5=0.455W Tj=Ta+(RθJA*Pd)=55+(15*0.455)=61.8° C
Advantage and Disadvantage
Advantage of Linear
Cost lower Low output noise and ripple Good outf Linear
Efficiency lower Need bigger transformer and heat sink Narrow input voltage range Low hold up time (~1ms)
Design Example
• Boost converter Step2:selection of the output capacitor Cout>=Io(max)*Dmax/fs*△Vo
=0.3*0.6/110k*0.05 =32.73uH Ipk=[Io(max)/1-Dmax]+Vin(max)*D/2*fs*L =0.3/1-0.6+7*0.6/2*110k*120u=0.91A
buck电路原理
buck电路原理Buck电路是一种电子电路,用于将输入电压降低到较低的输出电压。
它是直流-直流(DC-DC)转换器的一种常见类型,常用于电源管理和电气控制系统中。
Buck电路主要由以下几个部分组成:1. 输入电源:提供输入电压给电路。
输入电压可以是不稳定的直流电源或交流电源经过整流和滤波后的直流电压。
2. 输入滤波器:该组件对输入电压进行滤波,以去除可能存在的高频扰动和噪声。
它通常由电感和电容组成。
3. 开关管:开关管是Buck电路的关键组件,用于控制电路的输出电压。
开关管可以是MOSFET或BJT。
通过调整开关管的导通和截止时间来控制输出电压。
4. 开关管驱动电路:开关管驱动电路是用于控制开关管导通和截止的关键组件。
它通过接收输入信号,产生适当的脉冲信号来驱动开关管。
5. 输出滤波器:输出滤波器用于对输出电压进行滤波,以去除可能存在的高频噪声和纹波。
它通常由电感和电容组成。
6. 负载:负载是连接到Buck电路的设备或电路,它消耗输出电压。
Buck电路的工作原理如下:1. 输入电压通过输入滤波器进入电路。
2. 开关管驱动电路接收输入信号,产生适当的脉冲信号以驱动开关管。
3. 开关管根据脉冲信号的控制,周期性地打开和关闭。
当开关管导通时,输入电流流经电感和负载,产生储能;当开关管截止时,这些储能被释放,使输出电压降低。
4. 输出电压经过输出滤波器,去除可能的高频噪声和纹波,然后送往负载。
Buck电路通过适当的控制开关管的导通时间和截止时间,可以实现输出电压的稳定调节。
此外,Buck电路还可以通过增加电感和电容的数量来提高输出电压的稳定性和纹波抑制能力。
总之,Buck电路通过开关管的周期性开关来实现将输入电压降低为较低的输出电压的功能。
它在许多应用中广泛使用,如电子设备、通信系统和电源管理系统中。
BUCK_BOOST电路原理分析
BUCK_BOOST电路原理分析BUCK_BOOST电路由多个关键元件组成,包括功率开关、电感、电容和控制电路。
功率开关是一个开关管,可以通过控制其通断状态来调整输出电压。
电感在电路中起到储能器的作用,将能量从输入端传输到输出端。
而电容则用于滤波,减小输出端的纹波电压。
BUCK_BOOST电路具有特定的工作原理。
在正常工作状态下,功率开关周期性地打开和关闭。
当功率开关闭合时,输入电流通过电感和功率开关进行充电。
当功率开关打开时,储存在电感中的能量通过电容释放到输出端,输出端得到一个较低的电压。
当功率开关再次闭合时,电容开始接收能量并充电,迅速提高输出端的电压。
BUCK_BOOST电路的输出电压可以由控制电路进行调节。
控制电路通过检测输出电压并与设定值进行比较,来生成一个控制信号。
控制信号会被送到功率开关,以调整其通断状态,从而使输出电压达到设定值。
一般来说,控制电路会采用脉冲宽度调制(PWM)技术来实现输出电压的精确控制。
BUCK_BOOST电路的优点在于其高效率和可靠性。
由于使用了电感和电容进行能量转换和储存,因此可以实现较高的能量利用率。
同时,功率开关通过周期性的开关动作来控制输出,减小了开关损耗,提高了电路的效率。
此外,由于采用了闭环控制系统,BUCK_BOOST电路对输入电压和负载的变化有一定的适应性,能够稳定地提供所需的输出。
然而,BUCK_BOOST电路也存在一些限制。
首先,电路中的组件需要根据具体的设计要求进行选择和匹配,以保证电路的稳定性和效率。
其次,由于电感和电容储存了一定的能量,在进行维护和使用时需要注意安全问题。
此外,BUCK_BOOST电路的设计和调试都需要一定的专业知识和经验。
综上所述,BUCK_BOOST电路是一种实现DC-DC变换的重要电路,可以通过改变输入电压的极性和大小来调整输出电压和电流。
其工作原理基于电感和电容的能量转换和储存,通过控制功率开关的通断状态来实现输出电压的精确调节。
buck降压电路原理
Buck降压电路原理1. 引言电力系统中,变压器常用来进行电压变换,但有时我们需要降低电压的大小。
这就需要通过使用降压电路来实现。
本文将详细介绍一种常见的降压电路,即Buck降压电路。
2. Buck降压电路概述Buck降压电路是一种非绝对稳定性的直流-直流降压转换器,用于将高电压直流输入转换为较低电压直流输出。
它是一种开关电源,使用开关管调节输入电压与负载之间的变换关系。
3. Buck降压电路原理Buck降压电路基于两个关键元件:开关管和电感。
当开关管关闭时,电感储存电能,并将其传输到负载上。
当开关管打开时,电感释放储存的能量,从而使输出电压减小。
3.1 开关管开关管用来控制电路的导通和断开。
在Buck降压电路中,一般使用晶体管作为开关管。
当晶体管导通时,电路通路打开,电感储存电能;当晶体管断开时,电路闭合,电感释放储存的能量。
3.2 电感电感是Buck降压电路的核心元件之一。
它可以储存和释放能量,用来平衡输入电压和输出电压之间的差异。
电感的参数选择对电路性能有重要影响,如电感的值、电感的质量等。
3.3 变压器降压电路中,变压器常用来实现电压转换。
在Buck降压电路中,变压器的作用是将输入电压转换为所需的输出电压。
变压器的设计与参数选择直接影响转换的效率和稳定性。
4. Buck降压电路的工作原理Buck降压电路的工作原理可以分为四个阶段:导通、反向恢复、关断和正向恢复。
4.1 导通在此阶段,开关管处于导通状态,电感储存电能,同时输出电压保持稳定。
在导通期间,电源的电能被转换为电感储存的磁能。
4.2 反向恢复当开关管关闭时,电感释放储存的磁能,造成电感两端的电压反向增加,此时开关管处于关断状态。
反向恢复的目的是回复电感初始状态。
4.3 关断在此阶段,开关管被断开,电感两端的电压继续上升。
同时,负载电容释放储存的能量,使输出电压稳定。
此时,电感释放存储的电能,维持输出电压稳定。
4.4 正向恢复当电感两端的电压超过输入电压时,正向恢复阶段开始。
buck电路
buck电路1. 简介Buck电路是一种直流-直流(DC-DC)转换器,也称为降压转换器。
它可将高电压直流输入转换为较低电压直流输出。
Buck电路由开关器件(通常为MOSFET)和辅助元件(如电感和电容)组成。
Buck电路在许多电子设备中广泛应用,包括电源适配器、电动汽车、太阳能系统等。
Buck电路具有高效率、紧凑的尺寸和较低的成本等优点,因此成为DC-DC转换的常用选择。
2. 工作原理Buck电路基于开关定时的原理工作。
下面是Buck电路的基本工作原理:1.开关器件关闭状态:当开关器件(MOSFET)处于关闭状态时,输入电压(Vin)通过电感(L)和二极管(D)充电,形成一种电流。
2.开关器件导通状态:当开关器件导通时,电感储存的能量被释放,通过二极管和负载电阻(RL)供电。
此时,输出电压(Vout)取决于导通时间和电感电流。
3.控制方式:通过控制开关器件导通时间的长短,可以调节输出电压的大小。
典型的控制方式有PWM(脉宽调制)和PFM(脉冲频率调制)。
3. Buck电路的主要元件Buck电路由以下主要元件组成:•MOSFET开关器件:用于控制输入电压通过电路的通断状态。
•电感(L):用于储存能量,并平滑输出电流。
•二极管(D):与电感形成一个循环,用于导通电感储存的能量到负载电阻。
•输出电容(C):平滑输出电压,减少纹波。
•控制电路:用于控制开关器件的导通时间,以调节输出电压。
4. 优缺点Buck电路具有以下优点:•高效率:Buck电路的能效通常较高,能够将输入电压有效转换为输出电压。
•紧凑尺寸:Buck电路的设计紧凑,适合在空间有限的电子设备中使用。
•低成本:相比于其他DC-DC转换器,Buck电路的成本较低。
然而,Buck电路也存在一些缺点:•输出电压稳定性差:由于输入电压波动或载荷变化,Buck电路的输出电压可能不太稳定。
•EMI干扰:Buck电路的开关动作可能引起电磁干扰(EMI),对其他电子设备造成影响。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解!▽FS1:由变压器计算得到Iin值以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V , 设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电网):电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用5。
-10。
热敏,若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端(Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。
CY1 , CY2(Y-Cap):Y-Cap 一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有〃回〃符号或注明Y1),此电路蛭蟹G所以使用Y2-Cap , Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CXl(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction 规范一般可分为:FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B两种,FCC测试频率在450K〜30MHz , CISPR 22测试频率在150K〜30MHz , Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K〜数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-C叩愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-C叩在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MQ 1/4W)。
BUCK电路工作原理分析
BUCK电路工作原理分析BUCK电路是一种常见的降压DC-DC转换器,通过调节开关管的导通时间,将输入电压降低到所需的输出电压。
在实际应用中,BUCK电路主要应用于功率管理领域,如电源适配器、DC-DC模块和电动车充电器等。
BUCK电路的工作原理可以简单概括如下:当输入电压施加到电路上时,开关管施加一个调制的矩形波信号,使得输入电压在开关管通断的过程中传递到输出端,从而实现对输出电压进行调节。
当开关管导通时,电感储能器会储存能量,同时输出电压为输入电压减去开关管压降;而当开关管断开时,电感储能器释放储存的能量,从而输出电压变为输入电压的一部分,供给负载。
在BUCK电路中,主要包括开关管、电感储能器、二极管和输出滤波电容等组件。
具体的工作原理如下:1.开关管:BUCK电路中的开关管主要是承担对输入电压进行开关控制的作用。
当开关管导通时,输入电压通过开关管传递到输出端,同时电感储能器中的能量得以储存;当开关管断开时,电感储能器释放储存的能量,从而输出电压得以维持。
常用的开关管有MOSFET和IGBT等。
2.电感储能器:电感储能器是BUCK电路中的重要元件,用来储存输入电压传递过来的能量。
当开关管导通时,电感储能器中的电流增加,能量被储存起来;而当开关管断开时,电感储能器中的电流减小,能量被释放出来。
通过电感储能器储存和释放能量的交替过程,实现了对输入电压进行降压的目的。
3.二极管:在BUCK电路中,二极管主要用来保护开关管,防止反向电压对开关管造成损害。
当开关管导通时,二极管不导通,电流流经开关管;而当开关管断开时,二极管导通,释放电感储能器中储存的能量,从而实现对输出电压的稳定输出。
二极管的选择要考虑其反向恢复特性和导通损耗等因素。
4.输出滤波电容:输出滤波电容主要用来对输出电压进行滤波处理,去除波动和噪声,保证输出电压的稳定性和平滑性。
输出滤波电容的容值要根据实际应用需求和输出波形的允许范围来选择,可以通过合适的滤波设计来改善电路的性能。
入门级Buck电路原理—简洁而不简单
Buck、Boost、Buck-Boost作为直流开关电源中应用广泛的拓扑结构,属于非隔离的直流变换器。
本期内容小编将对其中的Buck电路展开详细介绍。
*Buck基础拓扑电路降压式(Buck)变换器是一种输出电压≤输入电压的非隔离直流变换器。
Buck变换器的主电路由开关管Q,二极管D,输出滤波电感L和输出滤波电容C构成。
接下来将从:1. 开关整流器基本原理2. 传说中的“伏-秒平衡” 3. 同步整流死区时间等三部分详细介绍Buck电路的工作原理。
让我们打起精神,擦亮眼睛,深刻体会简洁而不简单的Buck电路吧!Part 1 开关整流器基本原理导通时间关断时间在[0,Ton]期间,开关导通;在[Ton,Ts]期间,Q截止。
设开关管开关周期为Ts,则开关频率fs=1/Ts。
导通时间为Ton,关断时间为Toff,则Ts=Ton+Toff。
设占空比为D,则D=Ton/Ts。
改变占空比D,即改变了导通时间Ton的长短,这种控制方式成为脉冲宽度调制控制方式(Pulse Width Modulation, PWM)。
Buck电路特征•输出电压≤输入电压•输入电流断续•输出电流连续•需要输出滤波电感L和输出滤波电容CPart 2 传说中的“伏-秒平衡”伏秒原则,又称伏秒平衡,是指开关电源稳定工作状态下,加在电感两端的电压乘以导通时间等于关断时刻电感两端电压乘以关断时间,或指在稳态工作的开关电源中电感两端的正伏秒值等于负伏秒值。
在一个周期T 内,电感电压对时间的积分为0,称为伏秒平衡原理。
正如本文开头视频中指出,任何稳定拓扑中的电感都是传递能量而不消耗能量,都会满足伏秒平衡原理。
Part 3 同步整流死区时间同步整流是采用极低导通电阻的的MOSFET来取代二极管以降低损耗的技术,大大提高了DCDC的效率。
物理特性的极限使二极管的正向电压难以低于0.3V。
对MOSFET来说,可以通过选取导通电阻更小的MOSFET来降低导通损耗。
buck电路工作原理简述
buck电路工作原理简述
Buck电路是一种降压稳压电路,其工作原理可以简述如下:
1. 输入电源:Buck电路的输入电源为直流电源,通常是来自于电池或者其他的直流电源。
2. 开关元件:Buck电路中有一个开关元件,通常是一个有源开关,比如晶体管或者MOSFET。
3. 电感元件:Buck电路中还有一个电感元件,通常位于开关元件和负载之间。
4. 输出电容元件:Buck电路的输出端通常还包括一个电容元件,用于平滑输出电压。
5. 开关周期:Buck电路的工作周期分为两个阶段:开关关闭阶段和开关打开阶段。
- 开关关闭阶段:在开关关闭的阶段,开关元件导通,电感元件储存能量,并将电流通过负载。
- 开关打开阶段:在开关打开的阶段,开关元件断开,电感元件释放储存的能量,产生反向电压。
由于电容元件的存在,输出电压可以比输入电压低。
这样通过控制开关关闭和打开的时间比例,可以实现输出电压的调节。
总之,Buck电路通过控制开关元件的闭合和断开时间比例,
通过电感元件和电容元件的相互作用,实现对输入电压进行降压,并稳定输出电压的目的。
开关电源拓扑之BUCK电路详解
Buck电路原理
上式中,对于Lc和D1 为固定值时,降压变换器的电流连续与否是由R = Vo/Io 值确定的。当R的欧姆值增大时,工作状态将从连续转化为不连续。另一方面 ,如果R和DTs 是固定的,则电感器的L<Lc 时,其工作状态由连续转化为不连 续。当Fs增大时,则保持开关变换器的连续状态工作的Lc降低。 从上图14、图15中可看到输入电流is是脉动的,与降压变换器的连续与否工作 状态无关。这个脉动电流,在实际应用中应受到限制,以免影响其他电器正常 工作。通常,电源Vs 和变换器的输入端之间会加上一些输入滤波器,这种滤 波器必须在开关变换器设计的早期阶段和建立模型过程就要预先进行考虑。否 则,在开关变换器与输入滤波器连接时,可能会引起意外的自激振荡。
+-
D
+
S
L2 C2
R
-
图6:Sepic
S
D
T
L
+
C
R
-
图8:单端反激变换器
开关电源拓扑概述
S1
D1
L
T
S2
D2
+
C
R
-
图9:推挽变换器
D1
L
C1
S1
T
D2
C2
S2
+
C3
R
-
D1
L
S1 S2
T
C
D2 S3 S4
图10:半桥变换器
+
R
-
图11:全桥变换器
之 开关电源拓扑介绍
Buck电路原理
Buck电路原理 Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳 压器。
源的主要组成部分是开关型DC_DC变换器,它是整个变换的核心。
BUCK电源工作原理
BUCK电源工作原理首先,我们来看一下BUCK电源的基本原理。
BUCK电源采用了开关电源的拓扑结构,主要包括输入滤波电路、变压器、输出滤波电路、控制电路以及反馈电路等组成。
BUCK电源的核心元件是开关元件MOS管。
它通过周期性的开关操作,将输入电压进行断续连接。
当MOS管导通时,输入电压通过变压器传递到输出端,输出电压逐渐上升;当MOS管截止时,变压器储能并释放能量,输出电压逐渐下降。
其中,控制电路根据反馈电路提供的输出电压信息,调整MOS管的开关周期及占空比,从而实现稳定的输出电压。
下面,我们将详细介绍BUCK电源的工作原理。
1.输入滤波电路:BUCK电源的输入端需要对输入电压进行滤波。
输入滤波电路主要由电感和电容组成,目的是消除电源输入端的干扰信号,保证输入电压的稳定性。
2.变压器:BUCK电源使用了变压器来实现电压的降低。
变压器由两个或多个线圈组成,主要通过互感作用将输入电压传递到输出端,通过调整线圈的匝数比例来实现输入电压到输出电压的降低。
3.开关元件:BUCK电源中的MOS管起到开关的作用,调节电压流动的路径。
当MOS管导通时,输入电压通过变压器传递到输出端;当MOS管截止时,变压器释放能量,并通过二极管D1维持输出电压。
4.输出滤波电路:BUCK电源的输出端需要对输出电压进行滤波,以消除输出电压中的纹波信号,使其稳定在设定值附近。
输出滤波电路主要由电感和电容组成,通过电感的储能和电容的放电来实现滤波效果。
5.控制电路:BUCK电源的控制电路根据反馈电路提供的输出电压信息,调整开关元件MOS管的开关周期和占空比,从而实现输出电压的稳定调节。
控制电路通常采用PWM(脉宽调制)技术,通过改变脉宽和频率来调节开关元件的导通和截止时间。
6.反馈电路:BUCK电源的反馈电路用于监测输出电压信息,并发送至控制电路。
一般情况下,反馈电路采用电压分压和比较技术,将部分输出电压与参考电压进行比较,从而生成一个误差信号。
开关电源设计的各种元器件介绍及作用
开关电源设计的各种元器件介绍及作用设计并不是如想象中那么简单,特别是对刚接触开关电源研发的人来说,它的外围就很复杂,其中使用的元器件种类繁多,性能各异。
要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。
本文将总结出这部分知识。
开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多,性能各异,大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。
开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下:一、电阻器1. 取样电阻—构成输出电压的取样电路,将取样电压送至反馈电路。
2. 均压电阻—在开关电源的对称直流输入电路中起到均压作用,亦称平衡电阻。
3. 分压电阻—构成电阻分压器。
4. 泄放电阻—断电时可将电磁干扰(EMI)滤波器中电容器存储的电荷泄放掉。
5. 限流电阻—起限流保护作用,如用作稳压管、光耦合器及输入滤波电容的限流电阻。
6. 电流检测电阻—与过电流保护电路配套使用,用于限制开关电源的输出电流极限。
7. 分流电阻—给电流提供旁路。
8. 负载电阻—开关电源的负载电阻(含等效负载电阻)。
9. 最小负载电阻—为维持开关电源正常工作所需要的最小负载电阻,可避免因负载开路而导致输出电压过高。
10. 假负载—在测试开关电源性能指标时临时接的负载(如电阻丝、水泥电阻)。
11. 滤波电阻—用作LC型滤波器、RC型滤波器、π型滤波器中的滤波电阻。
12. 偏置电阻—给开关电源的控制端提供偏压,或用来稳定晶体管的工作点。
13. 保护电阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路中。
14. 频率补偿电阻—例如构成误差放大器的RC型频率补偿网络。
15. 阻尼电阻—防止电路中出现谐振。
二、电容器1. 滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等。
2. 耦合电容—亦称隔直电容,其作用时隔断直流信号,只让交流信号通过。
3. 退藕电容—例如电源退藕电容,可防止产生自激振荡。
4. 软启动电容—构成软启动电路,在软启动过程中使输出电压和输出电流缓慢地建立起来。
(完整版)BUCK电路
纹波增大,斜率增大
纹波减小,斜率减小
BCM电感电流临界导电模式
CCM电感电流连续导电模式
DCM电感电流断续导电模式
注意 1、若输入输出电压不变,则占空比不变,电流上升和下降时长不变 2、磁芯大小不变,L与线圈匝数N2成正比 3、磁芯大小不变,在不引起磁饱和的情况下,改变L的大小仅影响电流的形态, 不影响电感所能传递的功率大小,要改变功率,必须改变磁芯的规格。
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
电磁感应定律
UL
n
T
(Uin UO ) TON UO TOFF
UO
Uin
Ton Ton Toff
Uin D
D<1,故为降压
UL
L I T
I U L 电流线性变化
T L
若 输入输出电压、开关频率、 占空比不变,仅改变L大小
测试内容 输出电压
ON 12VDC
示波器探头
GND
示波器夹子 (接地)
结果分析
波形(近似线性,相当于电感电流波形,CCM) 输出电压不等于
电压平均值(6.32V,纹波电压3.6V(57%))
12x0.96(11.5V) 现在还不是BUCK
提示:R11功耗大,温度较高,小心烫伤,测试时间尽量不要太长。
则 电流的斜率和纹波大小会相应改变
电感电流模式
I U L k T L
若输入输出电压不变,开关频率不变,不限制电流的峰值
I L _ m ax
I L _ avg I L _ m in
电感量L减小
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
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。
什么是buck电路
什么是 Buck 电路简介Buck 电路是一种常见的 DC-DC 变换器,用于将一个高电压 DC 输入转换为较低电压 DC 输出。
它是一种开关电源电路,常用于各种电子设备中,如电源适配器、电池充电器以及计算机等。
Buck 电路具有高效率、稳定性好、尺寸小等优点,因此得到广泛应用。
工作原理Buck 电路通过开关管和电感的交替工作,将输入电能传递给负载。
开关周期内,当开关管导通时,电感将电能储存,当开关管关闭时,电感将储存的能量释放到负载。
通过改变开关管导通时间和灭时,可以实现不同输出电压的调整。
Buck 电路的核心元件包括开关管、电感、电容和二极管。
开关管可以选择MOSFET 或者 BJT,电感负责储存和释放能量,电容用于滤波以及稳定输出,二极管起到反向电压保护作用。
主要特点1. 高效率Buck 电路的高效率是由于其开关原理所决定的。
通过在导通状态和关闭状态间工作,避免了常规线性调节器中必须将多余电压消耗掉的情况,从而大大提高了能量利用率。
2. 稳定性好Buck 电路的输出电压可以根据负载的变化进行自动调节,保持输出电压的稳定性。
当负载较小时,开关频率较高,以保持精确的输出电压。
当负载增加时,开关频率减小,依然保持稳定的输出。
3. 尺寸小Buck 电路采用的开关控制方式可以大大减小传统线性调节器的尺寸,因为开关器件可以工作在高频率下。
这使得 Buck 电路在空间有限的应用中成为理想的选择。
4. 输入和输出电压范围宽Buck 电路能够适应不同的电压范围,可以从高达几十伏到几百伏的输入电压转换为更低的输出电压。
这使得 Buck 电路可以满足不同设备的需求。
应用领域Buck 电路在各种电子设备中得到广泛应用,以下是一些常见的应用领域:1. 电源适配器电源适配器是使用最广泛的 Buck 电路应用之一。
它可以将市电的高电压转换为电子设备所需的低电压,如笔记本电脑、手机充电器等。
2. 电池充电器Buck 电路也常用于电池充电器中。
buck电路的基本原理
buck电路的基本原理Buck电路的基本原理Buck电路是一种常见的直流-直流降压转换电路,它具有简单、高效的特点,被广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍Buck电路的基本原理,包括其工作原理、关键组成部分和应用范围等。
一、工作原理Buck电路通过控制开关管的导通时间来实现电压的降低。
其基本原理是利用电感储能和电容滤波的方式,将输入电压转换为所需的输出电压。
当开关管导通时,电感储能,此时电感上的电流增大,而输出电压维持在正常范围。
当开关管关闭时,电感释放储能,通过二极管向负载提供电能,同时电容器对电流进行滤波,使输出电压保持稳定。
二、关键组成部分1.开关管:Buck电路中常用的开关管为MOSFET,它具有低导通电阻和快速开关速度的特点,能够有效地控制电流的流动。
2.电感:电感是Buck电路中的能量储存元件,通过电感的储能和释能来实现电压降低。
3.二极管:二极管在Buck电路中起到了反向电流的导通作用,它能够保证电压的平稳输出。
4.电容:电容用于对电流进行滤波和储能,使输出电压更加稳定。
5.控制电路:控制电路负责监测输出电压,并根据需要调整开关管的导通时间,以保持输出电压的稳定性。
三、应用范围Buck电路具有高效、简单、稳定的特点,因此被广泛应用于各种电子设备中:1.电源适配器:Buck电路常被用于电源适配器中,将市电的高电压转换为设备所需的低电压,以满足电子设备对电压的要求。
2.电动车充电器:电动车充电器需要将市电的交流电转换为直流电进行充电,Buck电路可以有效地降低电压,保证电动车电池的安全充电。
3.太阳能充电器:Buck电路可以将太阳能电池板输出的低电压升高至所需的充电电压,实现对电池的高效充电。
4.LED驱动器:LED灯需要稳定的电流来保证其正常工作,Buck电路可以将输入电压降低为LED所需的电压,同时保持恒定的电流输出。
总结:Buck电路作为一种常见的直流-直流降压转换电路,通过控制开关管的导通时间来实现电压的降低。
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深入了解开关电源BUCK电路各个元器件
课程介绍分析开关电源BUCK电路当中各个元器件的一些特点。
随着即将进入电路设计的阶段,我们要对元器件有深入的了解。
对于BUCK电路而言,负载电流跟电感电流是串联的。
是一个平均电源电流,但实际上电感电流是有纹波的,就是平均电压电流,它是一个平均值。
电流的纹波率直接决定电感的电流,电感的纹波的电流,纹波电流大小决定了电感量,也决定了电感的体积。
因此电流的纹波利确定的话,整个电感就确定了。
其他的一些电感参数就基本确定了。
将分为两章节课程来详细讲这些相关的参数,以及计算方式。
专栏课程学习获得:
1. 通过举例讲解开关电源工作的方式.开关电源的工作原理.
2. 通过举例开关电源工作方式与线性电源工作方式的区别.
3. 分析和讲解为什么线性电源的效率比较低,开关电源的效率比较高?
4. 讲解开关电源是如何实现能量转移的?以及如何实现稳定电压输出?如何进行调节的?为什么说输入电压的变化以及负载的变化会影响调节?为什么会有纹波的产生?为什么说速度响应是衡量开关电源的重要指标?
5. 详细分析开关损耗是如何产生的?如何控制温升?温升对系统有哪些危害?
6. 开关电源体积与频率的关系?以及开关电源的效率问题。
7. 开关器件的如何选择?详细分析MOSFET,IGBT,三极管各自的有点和缺点。
8. 详细推导开关电源的BUCK电路拓扑的过程。
9.引入重要模拟电路中重要器件:电感。
10. 详细讲解电感电压的的形成和公式计算,电感电压受什么参数影响?如何改变电感两端电压?
11. 详细讲解电感电压的与电感中电流大小以及电流变化率的相互关系。
为什么说电感电。