Buck降压式变换器基本结构及原理
Buck-Boost变换器原理.
Buck变换器原理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。
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Buck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D1、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１Buck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D1承受反向电压；经时间D1T s后（，t on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i L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D1，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i s是脉动的，但输出电流I o，在L、D1、C作用下却是连续的，平稳的。
图２Buck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、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。
1.线路组成线路由开关S、电感L、电容C组成，如图1所示，完成把电压V s升压到V o的功能。
图１2.工作原理当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流i L流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。
此时，电容C放电，R上流过电流I o，R两端为输出电压V o，极性上正下负。
由于开关管导通，二极管阳极接V s负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。
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-—。
降压式变换电路（Buck电路）原理详解
降压式变换电路（Buck电路）原理详解⼀、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。
这种在稳态状况下⼀个周期内电感电流平均增量（磁链平均增量）为零的现象称为：电感伏秒平衡。
这也是电⼒电⼦电路稳态运⾏时的⼜⼀个普遍规律。
三、电感电流连续⼯作模式（CCM）下稳态⼯作过程分析。
buck电路输出电压公式推理
buck电路输出电压公式推理Buck电路输出电压公式推理。
一、Buck电路基本结构。
Buck电路（降压变换器）主要由输入电源V_in、开关管（通常为MOSFET）、二极管、电感L、电容C和负载电阻R组成。
当开关管导通时，二极管反向截止，输入电源向电感充电，电感电流线性上升，此时电感储存能量；当开关管截止时，二极管正向导通，电感释放能量给负载和电容充电。
二、工作原理分析。
1. 开关管导通阶段（t_on）- 设开关管导通时间为t_on，在这个阶段，电感电压V_L = V_in-V_out（根据基尔霍夫电压定律，电感两端电压等于输入电压减去输出电压）。
- 由于电感电压和电流的关系为V_L = L(di)/(dt)，在导通阶段电感电流的变化率为(di)/(dt)=frac{V_in - V_out}{L}。
- 假设电感初始电流为I_L0，那么在导通结束时电感电流I_L1=I_L0+frac{(V_in-V_out)t_on}{L}。
2. 开关管截止阶段（t_off）- 设开关管截止时间为t_off，在这个阶段，电感电压V_L=-V_out（此时电感通过二极管向负载和电容放电）。
- 电感电流的变化率为(di)/(dt)=-frac{V_out}{L}。
- 在截止结束时电感电流I_L2=I_L1-frac{V_outt_off}{L}。
- 由于在稳态情况下，电感电流在一个周期开始和结束时相等，即I_L0 =I_L2。
- 将前面的表达式代入可得：I_L0=I_L0+frac{(V_in-V_out)t_on}{L}-frac{V_outt_off}{L}。
- 化简可得：(V_in-V_out)t_on=V_outt_off。
三、输出电压公式推导。
1. 定义开关周期T = t_on+t_off，占空比D=frac{t_on}{T}，则t_off=(1 - D)T。
2. 将t_on=DT和t_off=(1 - D)T代入(V_in-V_out)t_on=V_outt_off中，得到：- (V_in-V_out)DT = V_out(1 - D)T。
Buck变换器的结构及工作原理
Buck变换器的结构及工作原理高压水射流清洗技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术，具有清洗速度快、效率高、成本低、清洁环保、不腐蚀损伤基体、适用范围广、易于实现自动化和智能化控制等优点，可清洗形状结构复杂的零部件[1]。
近年来，随着自动控制技术的不断发展，工业自动化水平日益提高。
为了提高高压水射流设备的清洗效率和清洗效果，有研究人员将自动控制技术运用到射流清洗过程中。
其清洗效果和清洗效率相对于传统的人工清洗有了很大的提升，但该过程对于控制系统的实时性、稳定性具有较高的要求。
因而作为控制系统的驱动部分，直流电源输出的快速性、稳定性也有较高的要求。
传统的驱动电源多以线性直流稳压电源为主，由于电压调整功能的器件始终工作于线性放大区，因而在应用过程中存在着功耗大、能量转换效率低、输出响应速度慢等问题。
这为线性直流电源的应用带来了很大的局限性。
近年来，随着电力电子功率器件的不断发展，开关电源得到了越来越广泛的应用，其相关的技术及发展现状如文献[2]所述。
开关电源具有较多的优点。
如内部功率损耗小、转换效率高。
随着超高频功率变换技术[3]的不断发展与应用，开关电源的转换效率可以大幅度提高，其转换效率可高达90%以上，即达到文献[4]所述合理使用能源、减少能量损耗的目的。
而且开关电源由于没有传统的工频变压器，散热器相对较小，因而具有体积小、重量轻的特点。
开关电源不仅具有以上所说的优点，与其相应的电路的控制方法也比较多，如循环控制方法[5]、滞环控制方法[6]、移相控制方法[7]等。
设计人员可以根据实际应用的要求和需要，灵活地选用各种类型的开关电源电路和控制方法。
本文针对传统线性直流稳压电源与开关直流电源的以上特点，结合射流清洗设备的触摸屏驱动电源输入输出响应要求。
设计了一种基于传统线性直流电源电路的开关电源电路结构，文中首先给出了相应的电路结构，并对相应的工作原理做了简要说明，其次给出了仿真结构图的搭建方法及结果分析，最后给出了所得结论。
BUCK变换器设计
BUCK变换器设计一、引言BUCK（降压）变换器是一种常见的开环降压电源设计，具有广泛的应用领域。
在本文中，我们将详细介绍BUCK变换器的设计原理和步骤。
二、BUCK变换器的基本原理1.输入电压通过一个开关管和一个电感器连接到输出电压。
开关管通过开关周期性地打开和关闭来调整输出电压。
2.当开关打开时，电流通过电感器，能量存储在电感器磁场中。
3.当开关关闭时，电感器上的磁场坍缩，通过一个二极管将存储的能量传递到输出负载电路中。
4.通过调整开关管的开关周期和占空比，可以实现对输出电压的精确控制。
三、BUCK变换器的设计步骤下面是设计BUCK变换器的基本步骤：1.确定输入电压和输出电压范围。
根据应用的需求，确定输入电压和输出电压的合适范围。
输入电压通常由电源提供，而输出电压则由负载需求决定。
2.选择合适的开关器件。
根据输入电压和输出电流的要求，选择合适的开关管和二极管，以确保电流和功率的可靠传输。
3.计算开关周期和占空比。
根据输入输出电压的比例以及工作频率，计算出合适的开关周期和占空比。
这两个参数直接影响输出电压的稳定性和效率。
4.计算电感器和输出电容。
根据预设的开关周期和占空比，计算出合适的电感器和输出电容值。
电感器和输出电容可以提供电流平滑和稳定输出电压的功能。
5.设计反馈电路。
设计一个反馈电路来控制开关管的工作，以实现对输出电压的精确调节。
常见的反馈电路包括PID控制器和比例控制器。
6.进行验证和测试。
在实际应用中，进行验证和测试以确保设计的BUCK变换器满足要求。
四、BUCK变换器的特点和应用1.高效率。
BUCK变换器通过周期性开关操作和能量传递来实现电流和功率的可靠转换，使得效率比传统的线性稳压器更高。
2.范围广。
BUCK变换器可以适应不同的输入电压和输出电压需求，可以应用于多种电子设备和系统。
3.体积小。
由于BUCK变换器的高效转换机制，可以采用较小的电感器和电容器，从而实现体积小巧的设计。
三电平双向buckboost变换器工作原理
三电平双向buckboost变换器工作原理三电平双向buck boost变换器是一种电力电子器件，用于将直流电压转换为其它电压水平。
它可以根据输入电压和输出电压之间的关系，实现升压、降压或反向变压。
下面是关于三电平双向buck boost变换器的工作原理的详细解释。
1. 三电平双向buck boost变换器的基本结构：三电平双向buck boost变换器通常由四个开关管（通常是功率MOSFET）和两个电感组成。
这四个开关管被分成两个对称的分支，每个分支由一个上管和一个下管组成。
其中，两个开关管相邻的引脚连接在一起，形成一个节点。
开关管和电感的连接方式取决于所需的转换功能。
此外，变换器还包括输入电容和输出电容来降低输入和输出电压的纹波。
2.工作原理：降压模式：在降压模式中，输入电压高于输出电压。
当开关管1和开关管4被打开时，电流流过L1和D2，电感L2装满并蓄积能量。
当开关管1和开关管4关闭，开关管2和开关管3打开时，电池的电能被释放到输出电容上。
这样可以将输入电压降低到所需的输出电压。
升压模式：在升压模式中，输入电压低于输出电压。
当开关管1和开关管3打开时，电流流过D1和L2，电感L1装满并储存能量。
当开关管1和开关管3关闭，开关管2和开关管4打开时，电感L1的能量被释放到输出电容上。
这样可以将输入电压提高到所需的输出电压。
3.三电平操作：在三电平操作中，开关管1和开关管3可以在高电平和低电平之间切换，开关管2和开关管4可以在高电平和开路之间切换。
通过合理的控制开关管的导通和断开时机，可以实现不同的电压变换功能。
总结而言，三电平双向buck boost变换器是一种高效、灵活的电力转换器。
它可以实现输入直流电压到输出直流电压的升压、降压或反向变压。
在不同的操作模式和电压电流条件下，通过控制开关管的导通和断开时机，可以实现所需的电压变换功能，提高电力转换效率和稳定性。
buck降压电路基本构成与工作原理
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在电子电路设计中，降压电路是一种常见的电源管理电路，用于将高电压降低到所需的较低电压级别。
BUCK降压的原理简介ppt课件
在大多数BUCK应用中，电感电流在整个负载工作周期中都不会降到0点。 但在一些应用中，最大负载非常轻时，设计在非连续模式可以使用更小的电感值
VD1 0D
T 1-D
VL
Vin-Vo
0
-Vo
IL
Io
Io
0
IS
0
同步降压 VS. 非同步降压
对于更高负载电流的应用时，同步模式具有比非同步BUCK更高的效率 但同步模式需要解决一个OVER-SHOOT的问题， OVER-SHOOT就是Q1、Q2同时导通，此时Vs将产生一个很大的瞬间电流，这是不容许发生 的
串联式开关电源
1-2-1．串联式开关电源 的工作原理
Uo Ui/Up
K
Ua
Ui
R
Uo
图1-1 a
0
Ton Toff
图1-1 b t
T
串联式开关电源输出电压的波形
Ui是开关电源的工作电压，即直流输入电压 K是控制开关
Ua是开关电源输出电压平均值
R是负载
Ua Ui Ton D *Ui
T
K导通输出Up/Ton(Up=Ui)K截止Up/Toff(Up=0)
BUCK DC/DC Convertor
GMT FAE ：Billy.Chen
.
几种基本类型的开关电源
1-1．几种基本类型的开关电源
开关电源： 利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控 制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压 进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源一般有三种工作模式：1. 频率、脉冲宽度固定模式，2. 频率固定、脉冲宽 度可变模式，3. 频率、脉冲宽度可变模式。 DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换多采用第一种工作模式。
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降压电路原理
buck降压电路原理Buck降压电路原理。
Buck降压电路是一种常见的电源变换电路，广泛应用于电子设备中。
它通过降低输入电压来提供所需的输出电压，是许多电子设备中不可或缺的一部分。
本文将介绍Buck降压电路的原理及其工作方式。
Buck降压电路基本原理是利用开关管的导通时间和截止时间来改变输入电压的有效值，从而实现降压的目的。
其基本结构包括开关管、电感、二极管和输出电容。
在工作时，输入电压经过开关管的切换，通过电感和二极管的作用，最终得到所需的输出电压。
Buck降压电路的工作过程可以简单描述为，当开关管导通时，电感上的电流增加，此时电感储存能量；当开关管截止时，电感上的电流减小，电感释放储存的能量，通过二极管供给负载。
通过不断地重复这一过程，最终可以得到稳定的输出电压。
在实际应用中，Buck降压电路有许多优点。
首先，它可以实现高效率的电压转换，能够将输入电压有效地降低到所需的输出电压，从而减少能量损耗。
其次，Buck降压电路的输出电压稳定性较好，能够满足对电压稳定性要求较高的应用场景。
此外，Buck降压电路结构简单，成本较低，适用于大规模生产。
然而，Buck降压电路也存在一些缺点。
例如，在工作时会产生较大的电流脉动，可能对其他电子设备造成干扰。
此外，当负载变化较大时，Buck降压电路的稳定性可能受到影响，需要通过设计合理的控制电路来解决这一问题。
为了提高Buck降压电路的性能，可以采取一些改进措施。
例如，可以通过优化开关管的选择和控制方式，来提高电路的效率和稳定性。
此外，合理设计电感和输出电容的参数，也可以对电路性能起到积极的影响。
总之，Buck降压电路作为一种常见的电源变换电路，具有许多优点，但也存在一些缺点。
通过深入理解其工作原理，合理设计和优化电路结构，可以提高其性能，满足不同应用场景的需求。
希望本文对Buck降压电路的原理有所帮助，谢谢阅读！。
buck和boost升降压电路原理
Buck和Boost都是常用的DC-DC变换器电路，它们可以将输入电压转换为输出电压，实现电能的高效传输和转换。
1. Buck电路原理
Buck电路是一种降压电路，其原理是利用开关管和电感、电容等元件构成的滤波电路实现电能的转换。
Buck电路的输入电压经过开关管和电感、电容等元件构成的滤波电路进行降压、滤波处理，最终输出所需的电压。
2. Boost电路原理
Boost电路是一种升压电路，其原理是利用开关管和电感、电容等元件构成的滤波电路实现电能的转换。
Boost电路的输入电压经过开关管和电感、电容等元件构成的滤波电路进行升压、滤波处理，最终输出所需的电压。
总的来说，Buck和Boost电路都是基于开关管和电感、电容等元件构成的滤波电路实现电能的转换，其区别在于电路的输入和输出电压方向不同。
Buck电路是一种降压电路，Boost电路是一种升压电路。
Buck变换器工作原理分析和总结
题目： Buck变换器工作原理分析与总结目录一、关于Buck变换器的简单介绍 (2)1、Buck变换器另外三种叫法 (2)2、Buck变换器工作原理结构图 (2)二、Buck变换器工作原理分析 (3)1、Buck变换器工作过程分析 (3)2、Buck变换器反馈环路分析 (4)3、Buck变换器的两种工作模式 (4)1）Buck变换器的CCM工作模式 (5)2）Buck变换器的DCM工作模式 (6)3）Buck变换器CCM模式和DCM模式的临界条件 (7)4）两种模式的特点 (8)4、Buck变换器电感的选择 (8)5、Buck变换器输出电容的选择和纹波电压 (9)三、Buck变换器工作原理总结 (10)Buck 变换器工作原理分析与总结一、关于Buck 变换器的简单介绍1、Buck 变换器另外三种叫法1. 降压变换器：输出电压小于输入电压。
2. 串联开关稳压电源：单刀双掷开关（晶体管）串联于输入与输出之间。
3. 三端开关型降压稳压电源：1) 输入与输出的一根线是公用的。
2) 输出电压小于输入电压。
2、Buck 变换器工作原理结构图GabcWMV Gd图1. Buck 变换器的基本原理图由上图可知，Buck 变换器主要包括：开关元件M1，二极管D1，电感L1，电容C1和反馈环路。
而一般的反馈环路由四部分组成：采样网络，误差放大器（Error Amplifier ，E/A ），脉宽调制器（Pulse Width Modulation ，PWM ）和驱动电路。
二、Buck 变换器工作原理分析1、Buck 变换器工作过程分析图2. Buck 变换器的工作过程为了便于对Buck 变换器基本工作原理的分析，我们首先作以下几点合理的假设：1) 开关元件M1和二极管D1都是理想元件。
它们可以快速的导通和关断，且导通时压降为零，关断时漏电流为零；2) 电容和电感同样是理想元件。
电感工作在线性区而未饱和时，寄生电阻等于零。
Buck变换器工作原理介绍
Buck 变换器工作原理介绍2.2.1 Buck 变换器的基本工作原理Buck 变换器又称为降压变换器，串联稳压开关电源和三端开关型降压稳压电源。
其基本的原理结构图如图2.2所示。
GabcWMV Gd图2.2 Buck 变换器的基本原理图由上图可知，Buck 变换器主要包括：开关元件M1，二极管D1，电感L1，电容C1和反馈环路。
而一般的反馈环路由四部分组成：采样网络，误差放大器（Error Amplifier ，E/A ），脉宽调制器（Pulse Width Modulation ，PWM ）和驱动电路。
为了便于对Buck 变换器基本工作原理的分析，我们首先作以下几点合理的假设[1]：a 、开关元件M1和二极管D1都是理想元件。
它们可以快速的导通和关断，且导通时压降为零，关断时漏电流为零；b 、电容和电感同样是理想元件。
电感工作在线性区而未饱和时，寄生电阻等于零。
电容的等效串联电阻（Equivalent Series Resistance ，ESR ）和等效串联电感（Equivalent Series inductance ，ESL ）等于零；c 、输出电压中的纹波电压和输出电压相比非常小，可以忽略不计。
d 、采样网络R1和R2的阻抗很大，从而使得流经它们的电流可以忽略不计。
在以上假设的基础上，下面我们对Buck 变换器的基本原理进行分析。
如图2.2所示，当开关元件M1导通时，电压V1与输出电压Vdc 相等，晶体管D1处于反向截至状态，电流01=D I 。
电流11L M I I =流经电感L1，电流线性增加。
经过电容C1滤波后，产生输出电流O I 和输出电压O V 。
采样网络R1和R2对输出电压O V 进行采样得到电压信号S V ，并与参考电压ref V 比较放大得到信号。
如图2.2（a ）所示，信号ea V 和线性上升的三角波信号tr V 比较。
当ea tr V V >时，控制信号WM V 和G V 跳变为低，开关元件M1截至。
BUCK变换器
连续工作模式
❖ 1、MOS导通D截止，电感电流增量： ❖ 2、MOS截止D导通，电感电流增量：
❖ 3、电路达到稳定状态下：
｝
由上面公式可得：
Vo/Vs是电压增益，用M表示。 输出电压Vo随占空比D1变化，由于D1<1， 所以Vo<Vs。 由上式可得知：电压增益由开关接通的占空比 D1决定，说明变换器具有很好的控制性。 M与D1曲线图如下：
BUCK变换器的原理与 设计介绍
❖ 1、BUCK变换器线路组成 ❖ 2、BUCK变换器的工作原理 ❖ 3、BUCK变换器波形分析 ❖ 4、BUCK电路参数设定 ❖ 5、总结
一、BUCK变换器线路组成
图1 BUCK变换器电路（DC-DC）
❖ BUCK变换器另外三种叫法： ❖ 1.1、降压变换器：输出电压小于输入电压。 ❖ 1.2、串联开关稳压电源：单刀双掷开关
图4 电压增益M与开关占空比D1关系图
不连续工作模式
❖ 1、MOS管导通阶段：
❖ 2、MOS管断开阶段：
注：D2在此为二极管导通占空比
❖ 3、电路达到稳定状态下：
由图3（b)iL图形可知:
令 由于有
上式可得:
｝
图5 不连续模式下BUCK变换器电压增益M与占空比关系图
连续与不连续的临界条件
结合前面连续与不连续模式下MOS关断电流计算公式可得:
和，寄生电阻零；电容等效串联电阻零。 ❖ 3、输出纹波电压与输出电压的比小到可以忽略。
2.2、工作过程
❖ 1、开关（晶体管）导通：
二极管D1截止；电感电流线性增加并储能；电容充电 储能；输出电压Vo。
❖ 2、开关（晶体管）关断：
二极管D1导通；电感释放能量；电容放电；输出Vo。
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。
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。
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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，是一种输出电压小于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的电流总是大于零
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：
1.2 DCM时的基本关系：
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恒流充电
输入电压Vin变化，输出电压Vo恒定，即普通开关稳压电源
1.3 电感电流临界连续的边界：
1.3.1输入电压恒定不变时：Vin=const
可画出Buck变换器在Vin=const时的外特性曲线：
图中虚线为电感电流临界连续的边界，内部为电流断续区，外面为电流连续区。
理想情况下，在电流断续区输出电压仅由占空比Dy确定。
实际电路中，因元器件的非理想化，在电感电流的连续区，Buck变换器的外特性也是下降的，即Io加大，Vo降低。
为保持Vo不变，在Io增加时，要适当加大占空比Dy。
1.3.2输出电压恒定不变时：Vo=const
可画出Buck变换器在Vo=const时的标幺特性曲线：
图中虚线为电感电流临界连续的边界，右上方为电流连续区，左下为电流断续区。
在电感电流临界连续时，若加大负载，则进入电流连续工作区；减小负载，则进入电流断续区。
若负载不变，减小输入电压Vin，为使Vo不变，应加大Dy，也进入电流连续区。