Buck电路是一种降压类型电路,用途非常广泛,拓扑图如下,主要元器件包括开关管、电感、续流二极管、滤波电容。控制开关管导通与关闭实现电源降压,图1是异步Buck,如果把二极管更换为开关管,则是同步Buck,如图2。同步Buck发热量小效率高。
图1
图2
开关管导通时电流流动如下图所示,这时二极管反向截止。
开关导通时,二极管不导通,我们看电感,电感左边是Vi,右边是Vo,因为是降压,所以左边大于右边,那么电感两端电压是Vi-Vo,为恒定值。如果把电感电流向右定义为正,那么电感电流是线性增大的,因为L*di/dt=Vi-Vo,那么di/dt=(Vi-Vo)/L=常数。
开关管关闭时电流流动如下图所示,这时二极管正向导通,开关管关闭。
开关断开时,电感要续流,会产生反向电动势,让二极管导通,二极管导通电压是Vd。因为二极管阳极接地,所以阴极电压是-Vd,也就是电感左边的电压就是-Vd,右边的电压是Vo不变,因此电感两端电压是-Vd-Vo。此时电感电流是线性减小的,因为L*di/dt=-Vd-Vo,di/dt=-(Vo+Vd)/L=常数,并且是负值,所以是线性减小的。