开关电源学习之Buck电路

一、引言

观察上方的电路,当开关闭合到A点时,电流流过电感线圈,形成阻碍电流流过的磁场,即产生相反的电动势;电感L被充磁,流经电感的电流线性增加,在电感未饱和前,电流线性增加,在负载R上流过电流I。两端输出电压V_{0},根据基尔霍夫电压定律(KVL):V_{s}=V_{L}+V_{0},电压为上正下负。

当开关闭合到B点时,电感线圈L的磁场改变线圈两端电压极性(负载R的两端电压仍是上正下负)电感L放电,电感电流线性减少,当I_{L}<I_{0}时,电容放电以维持负载R的输出电压V_{0}、输出电流I_{0}不变。除外,电容还可以起到过滤电源纹波的作用。

那能否有一种实际的电路结构来实现这种降压功能的电路呢?

当然有,那就是Buck电路。

二、Buck工作原理

在Buck电路中,采用开关器件替代了上述电路的开关,在开关闭合时,二极管D1承受反向电压,处于截止状态;在开关断开时,二极管D1承受正向偏压,处于导通状态,二极管D1形成了如下的续流回路,因此D也叫作续流二极管。

在Buck电路中,V_{s}=V_{L}+V_{0}V_{0}永远比V_{S}小,实现降压的功能。通过控制开关器件的占空比,就可以控制输出电压。

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