每個(gè)人自然都對(duì)轉(zhuǎn)換器很熟悉。為了增強(qiáng)大家對(duì)轉(zhuǎn)換器的理解，本文將對(duì)降壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行全面的解釋。
在本文中，您將學(xué)習(xí)降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理，降壓轉(zhuǎn)換器的降壓原理，降壓轉(zhuǎn)換器的工作過程以及如何設(shè)計(jì)降壓轉(zhuǎn)換器。如果您對(duì)轉(zhuǎn)換器感興趣，不妨繼續(xù)閱讀。
1. Buck轉(zhuǎn)換器的三種方法1. Buck轉(zhuǎn)換器：輸出電壓小于輸入電壓。 2.串聯(lián)開關(guān)電源：?jiǎn)螛O雙擲開關(guān)（晶體管）串聯(lián)在輸入和輸出之間。
3.三端子開關(guān)式降壓穩(wěn)壓電源：1）用于輸入和輸出的一根電線是通用的。 2）輸出電壓小于輸入電壓。
二，降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。降壓轉(zhuǎn)換器的基本原理圖可以從上圖看出，降壓轉(zhuǎn)換器主要包括：開關(guān)元件M1，二極管D1，電感器L1，電容器C1和反饋回路。
通用反饋環(huán)路由四個(gè)部分組成：采樣網(wǎng)絡(luò)，誤差放大器（ErrorAmplifier，E / A），脈寬調(diào)制器（PulseWidthModulaTIon，PWM）和驅(qū)動(dòng)電路。 3. Buck轉(zhuǎn)換器工作過程分析圖2. Buck轉(zhuǎn)換器工作過程為了便于分析Buck轉(zhuǎn)換器的基本工作原理，我們首先做出以下合理假設(shè)：1）開關(guān)元件M1和二極管D1都是理想元件。
它們可以快速打開和關(guān)閉，打開時(shí)電壓降為零，關(guān)閉時(shí)泄漏電流為零； 2）電容器和電感器也是理想的組件。當(dāng)電感器工作在線性區(qū)域且未飽和時(shí)，寄生電阻等于零。
電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL）等于零； 3）與輸出電壓相比，輸出電壓中的紋波電壓非常小，可以忽略不計(jì)。 4）采樣網(wǎng)絡(luò)R1和R2的阻抗很大，因此流過它們的電流可以忽略不計(jì)。
基于以上假設(shè)，我們將在下面分析降壓轉(zhuǎn)換器的工作過程。如圖1所示。
如圖1所示，當(dāng)開關(guān)元件M1導(dǎo)通時(shí)，電壓V1等于輸出電壓Vdc，晶體管D1處于反向截止?fàn)顟B(tài)，并且電流01 ＝ DI。電流11LMII =流過電感器L1，并且電流線性增加。
在被電容器C1濾波之后，產(chǎn)生輸出電流OI和輸出電壓OV。采樣網(wǎng)絡(luò)R1和R2對(duì)輸出電壓OV進(jìn)行采樣以獲得電壓信號(hào)SV，并將其與參考電壓refV進(jìn)行比較以放大該信號(hào)。
如圖1（a）所示，將信號(hào)eaV與線性上升的三角波信號(hào)trV進(jìn)行比較。當(dāng)eatrVV＞時(shí)，控制信號(hào)WMV和GV跳到低電平，并且開關(guān)元件M1關(guān)斷。
此時(shí)，為了保持電感器L1的電流1LI不變，電感器L1中的磁場(chǎng)將改變電感器L1兩端的電壓的極性。此時(shí)，二極管D1承受正向偏壓，并且有電流1DI流過二極管，因此D1被稱為續(xù)流二極管。
如果OLII ＜1，則電容器C1處于放電狀態(tài)，這有助于使輸出電流OI和輸出電壓OV保持恒定。開關(guān)元件的斷開狀態(tài)一直保持到下一個(gè)周期開始。
當(dāng)條件treaVV＆lt;再次滿足，再次接通開關(guān)元件M1，并重復(fù)上述過程。根據(jù)分析，Buck轉(zhuǎn)換器的工作過程可分為兩部分：1）開關(guān)（晶體管）導(dǎo)通：二極管D1截止；電感器電流線性增加并存儲(chǔ)能量；電容器充電并存儲(chǔ)能量；輸出電壓Vo 2）開關(guān)（晶體管）關(guān)閉：二極管D1接通；電感釋放能量；電容器放電； Vo輸出。
第四，降壓轉(zhuǎn)換器的兩種工作模式基于每個(gè)周期開始時(shí)電感器電流1LI是否從零開始。 Buck轉(zhuǎn)換器的工作模式可以分為電感器電流連續(xù)運(yùn)行模式（ConTInuousConducTIonMode，CCM）和電感器電流不連續(xù)運(yùn)行模式。
有兩種模式（DisconTInuousConductionMode，DCM）。兩種工作模式的主要波形如圖2.4所示。
下面分別分析這兩種工作模式。圖4 Buck轉(zhuǎn)換器的主要工作波形5. Buck轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)BUCK轉(zhuǎn)換器是某些大功率開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)中非常常見的設(shè)計(jì)元素之一。
它具有高轉(zhuǎn)化率和高適應(yīng)性。優(yōu)勢(shì)可以為工程師帶來巨大的幫助。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)一