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  • 同步buck电路原理图(使用mos540)
  • Buck电路工作原理

    2021-10-15 00:24:29
    关注+星标公众号,不错过精彩内容来源 |喝枸杞论电子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...

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    来源 | 喝枸杞论电子

    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。

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    *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。

    下面,就让我们先通过一个短视频了解Buck电路的工作原理吧!

    看完这个视频,有没有对Buck电路拥有初步了解呢?

    接下来小编将从:

    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 

    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

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    导通时间

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    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)。

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    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C

    Part 2 传说中的“伏-秒平衡”

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    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

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    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。

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    在开关电源系统中,死区时间(Dead Time)是指为了避免两个晶体管开关同时导通而引入的屏蔽时间。

    连接的两个晶体管开关通过交互地闭合和关断来决定线圈中电流的增减。为避免两个晶体管同时导通造成不必要的电流浪涌,即需控制电路在开关动作引入死区特性。在死区时间内,需要完成对已导通晶体管的关断和另一晶体管的导通。

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    死区时间

    •  设置必要的死区时间以防止短路。

    •  死区时间越小,体二极管传导越少。

    •  死区时间越小,损耗越小,效率越高。

    声明:本文素材来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。

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  • buck电路工作原理介绍
  • 本开关电源设计采用STC12C5A60S2单片机发生47KHZ的PWM脉冲信号,经过IR2104控制MOS,从而控制整个BUCK(降压式变换)电路
  • BUCK电路工作原理

    千次阅读 2021-01-17 12:46:50
    Buck电路,也称呼为DC_DC Buck型降压开关电源电路,这种电路结构实际应用也是很多的,电路拓扑结构看下:电路中,Q1是开关管,D1是续流二极管,L1就是问题中提到的这个电感器、C1就是问题中提到的电容器,RL是负载...

    Buck电路,也称呼为DC_DC Buck型降压开关电源电路,这种电路结构实际应用也是很多的,电路拓扑结构看下图:

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    电路中,Q1是开关管,D1是续流二极管,L1就是问题中提到的这个电感器、C1就是问题中提到的电容器,RL是负载电阻器。

    电路很简单,不过理解这个电路需要先学习电感器知识,理解了电感器的特性,这个电路就不是问题。

    具体可以看我电感器视频,自己搜一下。

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    当Q1栅极G为高电平的时候,Q1这个D、S导通,电流方向是VCC经过Q1、经过L1电感器、给电容C1充电、同时给后级负载RL供电,由于电感器的特性,电感会产生一个自感电动势:左正右负,来阻碍电流通过,同时电感器会储存磁能。

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    当G为低电平的时候,Q1截止,那么流过电感L1的电流就会减小,由于电感器的特性,电感会产生自感电动势阻碍电流减小,电动势方向就是:右正左负。那么这个电动势经过滤波电容C1滤波,经过负载RL到地,再经过续流二极管D1构成回路,当电感上的电动势减小或者消失后,电路是通过滤波电容器C1给后级负载供电的。

    BUCK型开关电源电路工作原理就是这样的。

    至于电感和电容的大小,电感如果偏小,那么Q1导通时候储存的磁能肯定不足,C1太小,那么电路滤波效果肯定不好,输出电压会不平滑。电感和电容如果太大,肯定也不好,总归要合适,总之,原来电路中用多大的,尽量就选多大就好了。

    展开全文
  • Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

    万次阅读 多人点赞 2019-01-14 20:50:23
     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。等效电路如二    二  当开关管Q1驱动为低电平时,...

    一、Buck电路原理图

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      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

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      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

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      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

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      图四

      开关管Q1导通时,根据KVL定律:

      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

      2、BCM Mode:关键点原件波形见图五

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      图五

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      3、DCM Mode:关键点原件波形见图六

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      图六

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      四、外为参数对系统工作模式的影响:

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      图七

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      五、BUCK电路仿真验证:

    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

      图八

      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

      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:

      Buck电路工作原理以及三种工作模式分析

      参照图十,可以得出仿真结果,

      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

      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。

      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

      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

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  • BUCK电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo总是小于输出电压UD。通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。...BUCK 电路工作原理Buck 变换器工作在电感电流连续模式下的...

    BUCK电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo总是小于输出电压UD。通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。

    什么是 BUCK 电路

    BUCK 电路就是一种 DC-DC 转换器,简单的讲就是通过震荡电路将一直流电压转变为一高频电源,然后通过脉冲变压器、整流滤波回路输出需要的直流电压,类似于开关电源。

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    BUCK 电路工作原理

    Buck 变换器工作在电感电流连续模式下的工作原理如下: 开关管的导通与关断受控制电路输出的驱动脉冲控制。当控制电路脉冲输出高电平时,开关管导通,续流二极管 D 阳极电压为零,阴极电压为电压电压 Us,因此反向截止,开关上流过电流 is 流经电感 L 向负载 R 供电; 此时 L 中的电流逐渐上升,在 L 两端产生左端正右端负的自感电势阻碍电流上升,L 将电能转化为磁能存储起来。经过时间 ton 后, 控制电路脉冲为低电平,开关管关断,但 L 中的电流不能突变,这时电感 L 两端产生右端正左端负的自感电势阻碍电流下降,从而使 D 正向偏置导通,于是 L 中的电流经 D 构成回路,电流值 逐渐下降,L 中储存的磁能转化为电能释放出来供给负载 R。经过时间 toff 后,控制电路脉冲又使开关管导通,重复上述过程。滤 波电容 C 的作用是为了降低输出电压 Uo 的脉动。续流二极管 D 是必不可少的元件,若无此二极管,电路不仅不能正常工作,而且在开关管由导通变为关断时,L 两端将产生很高的自感电势从而损坏开关管。

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    BUCK 电路图

    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。

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    (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。

    展开全文
  • BUCK电路工作原理阐述

    千次阅读 2014-12-03 19:10:03
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  • BUCK/BOOST电路原理分析

    2020-07-23 07:42:39
    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。
  • Buck基础电路MATLAB的Simulink仿真,12V-5V,参数已经调好 PID控制Buck电路原理图(VISIO图)
  • BUCK电路的重要分析及公式推导doc,buck线路(降压线路)的原理图如图1所示,降压线路的基本特征为:输出电压低于输入电压,输出电流为连续的,输入电流是脉动的。
  • 本资源是LDO/Buck/Boost/Buck-Boost电路工作原理说明,详细描述了各电路各部件的作用及电路的工作过程。
  • BUCK电路工作原理以及参数设计

    万次阅读 多人点赞 2017-07-03 12:17:08
    什么是Buck电路? BUCK电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo总是小于输出电压UD。 通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。 BUCK也是DC-DC...
  • 开关电源—Buck电路原理及其仿真

    千次阅读 2021-08-17 19:29:54
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  • 电源系列3:DCDC BUCK降压电路原理

    千次阅读 2020-11-04 20:09:47
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  • 简要介绍了buck电路工作原理以及输入输出电流电压
  • buck电路原理(于歆杰 电路原理pdf)

    千次阅读 2021-01-17 14:13:49
    1Buck系统的电磁干扰 以下结合Buck变换器来具体讨论电磁干扰产生的原因和条件,.Buck Converter的功能是降低电压,将输入电压推落(buck down)转换成为较低的输出电压,因此也称为降压型转换器(Step-Down Converter)...
  • Buck电路原理

    2021-01-17 12:46:45
    导读:Buck电路是只对电流参数进行变换的电路,Buck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,接下来让我们一起学习一下Buck电路原理。本文引用地址:...
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    千次阅读 2020-10-21 22:44:01
    常用DC-DC buck原理图电路,下图是比较完整的DC-DC电路设计,全文将主要介绍各个元件的作用 针对该电路各位号分析: 1、Vin的C1,C2主要是滤波,使得DC-DC芯片输入能够得到较为干净的电; 2、R1,R2是限流用的,一般...
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  • 学习笔记:简谈BUCK电路

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  • buck电路原理

    千次阅读 2018-03-20 23:02:45
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  • Buck的文献综述

    2019-03-01 09:32:57
    详细归纳总结了BUCK型降压器的拓扑结构,参数性能以及工作原理介绍

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