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这里的buck电路主要以Buck变换器来表示，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变换器也有CCM和DCM两种工作方式。
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变换器也有CCM和DCM两种工作方式。
2.Buck电路原理—特点
Buck电路特点：
效率高，可靠性好;
工作效率高，使电路中电压/电流波形的快瞬变化，产生电磁辐射干扰;
元件布局和PCB布线难度较大;
输出电压纹波比较大;
电路复杂，成本高。
基本结构 左下：开关导通时等效电路；右下：开关关断时等效电路
基本结构
降压式变换电路（Buck电路）详解
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。（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。假定电流增加量大于电流减小量，则一个开关周期内电感上磁链增量为：
此增量将产生一个平均感应电势：
此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度，最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零；一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。这种在稳态状况下一个周期内电感电流平均增量（磁链平均增量）为零的现象称为：电感伏秒平衡。这也是电力电子电路稳态运行时的又一个普遍规律。
Buck电路原理
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变换器也有CCM和DCM两种工作方式。
2.Buck电路原理—特点
Buck电路特点：
效率高，可靠性好;
工作效率高，使电路中电压/电流波形的快瞬变化，产生电磁辐射干扰;
元件布局和PCB布线难度较大;
输出电压纹波比较大;
电路复杂，成本高。
3.Buck电路原理
如下图所示，为buck电路的工作原理图。
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） 。
当sw1闭合、sw2断开时，电源Vin给电感充电，并同时向负载供电，此时电感上的电流增大;
当sw1断开、sw2闭合时，由电感来维持输出电流，电感处于放电过程;
若在频率比较大的情况下，输出电流可看作两个阶段：即线性上升和线性下降两个阶段。
由上可知，电感电流又直流和纹波电流两部分组成;在CCM模式，电感电流随负载电流变化，但纹波分量不变，由此可以看出负载变化时占空比不变。
当负载减小到使电感电流从零开始时，此为CCM与DCM转换的临界状态。进一步减小输出负载，此时不需要很大的电感电流维持输出功率，电感开始减小，占空比也减小，而电感也在开关管下次导通之前电流降为零。电路进入DCM模式，在此模式下，占空比随着负载变化而变化。
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2021-01-01 标签：buck电路 3.7万 0
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