详解buck电路的工作原理

详解buck电路的工作原理,第1张

本文讲解buck电路工作原理,文末有Multsim仿真文件链接。

电源芯片的内部可以看成是一个开关在不断地按下和松开,产生一个PWM波。 若以12V转5V为例,高电平:低电平=5:7。

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在实际电源芯片内部则是使用MOS管替代开关,并根据输出端反馈信号来控制电路来控制MOS管开关。

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但如果是这样的话输出的会是占空比约为44%的方波

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我们需要的是稳定输出的5V。

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从占空比约为44%的方波可通过电容滤波输出稳定的5V。滤波电容可以简单理解为整流电压高于电容电压时电容充电,当整流电压低于电容电压时电容放电,在充放电的过程中,使输出电压基本稳定。

详解buck电路的工作原理,pYYBAGL8n-uAKB6tAABfJjw-yyk403.png,第6张

根据公式I=C*du/dt,电容电压发生突变,dt则无穷小,电流则无穷大。为了抑制电流我们可以加入电感。因为电感的电流不可以突变的特性,很好的抑制了通过电容的电流。

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此时又带来了另一个问题,当MOS管关闭时,输出端没有电流流过,违背了电感的电流不能突变的原则。为了持续产生电流,反接一个续流二极管,产生一个放电回路的同时,又可以防止其短路

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那么这个就是BUCK电路的拓扑结构。

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Multsim仿真电路图

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输出端波形图

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整流后波形图

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