BUCK_电源工作原理
buck电路原理
buck电路原理
Buck电路是一种变压器仪表，它可以通过将电源转换为另一种电压来控制输出电压的大小，从而控制电力的流动。
它的工作原理是通过一个变压器和一组开关，变压器可以把电源的电压稳定地转换成一种可控制的电压。
该变压器由两个线圈组成，一个是输入线圈，另一个是输出线圈，它们之间有一个变压元件。
开关由两个脉冲方波开关组成，它们可以控制输出线圈的电压。
脉冲开关关闭时，输入线圈的电压会稳定地传导到输出线圈；脉冲开关打开时，输入线圈的电压几乎被隔离了。
由此可以看出，脉冲开关的开关动作起着控制的作用，而变压元件将输入线圈的电压稳定地转换成一种特定的电压，从而控制输出电压的大小。
Buck电路一般用于小功率的柴油发电机组里，它可以使加载输出电压稳定地保持在设定电压水平。
因此，无论输入电压的变化多大，输出电压就可以保持在所需的水平，从而避免电器被装置地过高或过低电压损坏。
从而，可以看出buck电路有着诸多用处，它将不断发展成为更加灵活，可靠的电压控制系统，为我们的工业技术的发展带来更大的便利。
buck电路工作原理
buck电路工作原理
Buck电路工作原理。
Buck电路是一种常见的降压型开关电源电路，其工作原理主要基于电感和电容的作用。
在Buck电路中，当输入电压施加在开关管上时，电感储存能量，然后通过输出电容器将能量传递到负载上，从而实现电压的降低。
Buck电路的工作原理可以分为两个阶段来理解，导通状态和关断状态。
在导通状态下，当开关管导通时，电感中储存的能量开始流入负载和输出电容器。
在关断状态下，当开关管关断时，电感中的能量继续流动，并通过输出电容器向负载传递能量。
这种周期性的导通和关断使得Buck电路能够实现电压的降低。
在Buck电路中，电感的作用是储存能量和平滑电流，而电容的作用是滤除电压波动和提供稳定的电压输出。
通过合理设计电感和电容的参数，可以实现Buck 电路的高效工作和稳定输出。
此外，Buck电路还包括一些重要的元器件，如开关管、二极管和控制电路。
开关管用于控制电路的导通和关断，二极管用于实现电流的单向传导，控制电路用于监测输出电压并调节开关管的工作状态。
总的来说，Buck电路通过周期性的导通和关断实现电压的降低，其工作原理主要基于电感和电容的作用。
合理设计电路参数和选择合适的元器件可以实现Buck电路的高效工作和稳定输出。
希望本文对Buck电路的工作原理有所帮助，谢谢阅读。
BUCK-电源工作原理(共53张)
Vo=Vin *D Is
根据L在1-D时间的基本方程：
L*ΔIo=Vo *(1-D)T
ΔIo=Vo *(1-D)T/L
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Buck电路工作原理(yuánlǐ)分析
•.
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Buck电路工作(gōngzuò)原理分析
• 电感电流： （开关管 ON）
.
• Buck电路特点:
• 效率高, 可靠性好
• 工作频率高, 使电路中电压/电流波形的快瞬变化, 产生 电磁幅射干扰.
• 元件布局(bùjú)和PCB布线难度较大. • 输出电压纹波比较大.
• 电路复杂, 成本高.
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线性电源(diànyuán)
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• 因下管作续流管用，所以要求其体二极管的反向恢 复电荷小，栅极电阻小，用开关特性好等。
• 为一避免上下管同时导通，要求两管的驱动信号 (xìnhào)间须留有一死区时间，在死区时间内，电流从 下管的体二极管内流过，增加了损耗。
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同步(tóngbù)整流电路特点：
• 进一步减小输出负载，此时并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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Buck电路工作原理(yuánlǐ)分析
• 模式间转换过程：
•
Io=3.0A Fs=300KHz
• 根据前面公式：Duty=Vo/Vin=2.5/5=0.5
buck电路 开关损耗 开关频率 导通损耗
【buck电路：深度评估与全面探讨】随着电子技术的迅猛发展，各种高效能、低功耗的电源系统逐渐成为现代电子设备中不可或缺的组成部分。
在这其中，buck电路作为一种常见的降压转换器，被广泛应用于各种电子设备中，以提供稳定、高效的电源输出。
然而，在实际应用中，buck电路的开关损耗和开关频率等问题一直备受关注。
本文将深入分析buck电路的工作原理、开关损耗、开关频率及其影响因素，并提供个人观点和理解。
一、buck电路的工作原理1.工作原理简介在buck电路中，输入电压通过开关器件（MOSFET或IGBT）的控制，经过电感和电容等元件的作用，输出为较低的电压。
其中，通过控制开关器件的导通和关断，实现对输出电压的调节。
2.工作原理详解–输入电压经过控制开关器件后，会形成交替导通和关断的工作状态，实现电能的转换和输出。
–通过电感和电容等元件的协同作用，实现对电压的稳定输出，并且能够在一定程度上提高效率和响应速度。
二、开关损耗对buck电路的影响1.开关损耗的概念在buck电路中，由于开关器件进行导通和关断时会产生一定的能量损耗，这部分损耗即为开关损耗。
它主要包括开关器件导通时的导通损耗和关断时的反向恢复损耗。
2.开关损耗的计算–导通损耗：P sw,on=I sw2×R on–反向恢复损耗：P sw,off=Q rr×V DS×f s w3.开关损耗的影响因素–开关频率–开关器件的导通/关断速度–开关器件的导通/关断损耗特性三、开关频率对buck电路的影响1.开关频率的作用开关频率是指开关器件在单位时间内的开关次数，它直接影响着buck电路的工作性能和效率。
常见的开关频率包括几十千赫兹至几百千赫兹，不同的频率对buck电路的影响也不尽相同。
2.开关频率与效率的关系–高频率：可以减小输出滤波器元件的尺寸和成本，但会增加开关损耗和开关器件的损耗，影响整体效率。
–低频率：能够降低开关损耗，但需要更大尺寸的滤波器元件，导致成本提高并且功耗增加。
buck电路工作原理
buck电路工作原理
Buck电路是一种降压转换器，也被称为降压稳压器。
它的工
作原理基于电感元件和开关元件的工作原理。
当输入电源通过开关元件（如MOSFET）发送电流时，电感
元件（如电感线圈）会储存一部分电能。
然后，开关元件被关闭，断开输入电源。
此时，储存在电感元件中的电能会被释放，形成一个电感峰值电流。
当开关元件再次打开时，电感元件会继续储存电能，并确保输出负载获得稳定电压。
通过控制开关元件的开启和关闭时间比例（占空比），可以调整输出电压的大小。
通过这种方式，Buck电路能够将高电压的输入信号经过降压
转换成稳定的较低电压输出信号。
这种电路常用于各种电子设备中，如电源适配器、电动车充电器等，以提供稳定的电压给各种负载使用。
buck电源工作原理
buck电源工作原理Buck电源是一种直流电源，它的工作原理是将输入电压降低到输出电压，同时保持输出电流相对稳定。
它适用于很多电子设备中，例如电脑电源、LED灯等。
本文将分步骤阐述Buck电源的工作原理。
第一步：输入电源Buck电源的第一个步骤是将输入电源连接到电路中。
如果输入电源电压大于输出电压，那么Buck电源就可以工作。
例如，如果要输出5V的电压，那么输入电压应该在7V以上。
第二步：电流流向与输入电源相连的电感和二极管被称为Buck电源的“熔断器”，它们作为整个电路的支柱。
Buck电源中的电流会一直流向电感，然后流向二极管，并最终到达输出电源。
当电流流向二极管时，它会发生一些变化，这将是Buck电源运作的重要一步。
第三步：输入和输出电当电流通过电感时，电路会产生一个磁场。
当电流关闭时，磁场会发生崩塌现象。
在二极管的帮助下，这个过程会导致电压变低。
这个变化使得电子设备的电压可以被降低至更低的电压级别。
第四步：稳压器最后一个步骤是加入稳压器，它可以确保从Buck电源输出的电压相对稳定。
这个稳压器的工作是在Buck电源的输出端引入一个反馈回路，该回路会对输出电压进行监测并自动调整电路以确保输出电压恒定。
总结本文介绍了Buck电源的工作原理。
首先，输入电源必须与电路相连。
接着，电流将通过电感和二极管，通过特定的电场变化来降低电压。
最后，稳压器确保从Buck电源输出的电压维持在一个稳定的水平。
这个过程可以确保在各种环境中，输出电压不会波动，电流不会增加，从而避免对电子设备的损害。
Buck电源是一种先进的电源技术，它可以在多种场景中应用，为电子设备的运行提供了稳定的电源供应。
buck电路原理
buck电路原理Buck电路原理。
Buck电路是一种常见的降压电路，通过控制开关管的导通和截止来实现输入电压到输出电压的降压转换。
在实际电子设备中，Buck电路被广泛应用于各种场合，如电源适配器、直流-直流转换器等。
本文将介绍Buck电路的原理、工作方式和相关特性。
Buck电路的原理是基于电感器的工作原理，通过改变电感器的导通时间来控制输出电压的大小。
在Buck电路中，当开关管导通时，电感器储存能量，当开关管截止时，电感器释放能量，从而实现电压的降压转换。
这种工作原理使得Buck 电路能够高效地将输入电压转换为所需的输出电压。
Buck电路的工作方式是通过PWM控制来实现的。
PWM控制是一种通过改变开关管的导通时间来控制输出电压的方法。
当需要降低输出电压时，PWM控制会减小开关管的导通时间，从而降低输出电压；当需要提高输出电压时，PWM控制会增加开关管的导通时间，从而提高输出电压。
通过这种方式，Buck电路能够实现对输出电压的精确控制。
除了原理和工作方式，Buck电路还具有一些特性。
首先，Buck电路的效率较高，通常能够达到90%以上。
其次，Buck电路的输出电压稳定性较好，能够适应不同负载条件下的工作要求。
此外，Buck电路的设计较为简单，成本较低，适用于大批量生产。
因此，Buck电路在电子设备中得到了广泛的应用。
总的来说，Buck电路是一种高效、稳定、成本低廉的降压电路，具有广泛的应用前景。
通过理解其原理、工作方式和特性，我们可以更好地应用Buck电路于实际电子设备中，为人们的生活和工作带来便利和效益。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
buck电路反向电流
buck电路反向电流（实用版）目录1.Buck 电路的概念与基本原理2.Buck 电路的反向电流现象3.Buck 电路反向电流的影响与解决方法正文一、Buck 电路的概念与基本原理Buck 电路，又称降压型开关电源电路，是一种基于开关管工作在开关状态的开关电源。
它的主要作用是实现直流电压的降低，以满足不同电子设备对电源电压的需求。
Buck 电路的基本原理是通过开关管的控制，使输入电源电压与负载电压之间的电压差得到有效控制，从而实现稳定输出电压。
二、Buck 电路的反向电流现象在 Buck 电路中，当开关管关闭时，由于电感器件的电流不能突变，此时电感上的电流会继续流动，导致电感两端的电压出现反向。
这种在开关管关闭时，电感两端出现反向电压的现象称为 Buck 电路的反向电流现象。
三、Buck 电路反向电流的影响与解决方法Buck 电路的反向电流现象会对电路的性能产生一定影响，主要表现在以下几个方面：1.增加开关管的损耗：由于反向电流的存在，使得开关管在关闭状态下仍然需要承受一定的电流，从而增加了开关管的损耗，降低了电路的效率。
2.影响输出电压的稳定性：反向电流会导致电感器件上的电流不断变化，从而使得输出电压产生波动，影响电路的稳定性。
针对 Buck 电路反向电流的影响，可以采取以下解决方法：1.增加电感器件的电流极限：通过选用具有较高电流极限的电感器件，可以降低反向电流对电路性能的影响。
2.采用软开关技术：软开关技术是一种在开关管电压变化过程中减小开关损耗的技术，可以有效降低反向电流对电路性能的影响。
3.增加滤波电容：通过增加滤波电容的容值，可以减小输出电压的波动，从而提高电路的稳定性。
总之，Buck 电路的反向电流现象是影响电路性能的一个重要因素。
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两种电路比较： .
2020/7/16
.
• 同步电路应用实例：
2020/7/16
• 同步整流电路特点： • 同步整流电路用下MOS管代替开关换器的续流二
极管，其导通电阻小，大大降低了整流损耗，提 高了电源效率。 • 因下管作续流管用，所以要求其体二极管的反向 恢复电荷小，栅极电阻小，用开关特性好等。 • 为一避免上下管同时导通，要求两管的驱动信号 间须留有一死区时间，在死区时间内，电流从下 管的体二极管内流过，增加了损耗。
代入上式：Irmsup/Irmsdn=sqrt(0.133/(1-0.133))=0.4
Irmsdn=2.5Irmsup 所以下管必须用电流容量更大的管或双管并联。
2020/7/16
• 避免双管同时导通：
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2020/7/16
多相变换器 •.
2020/7/16
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• 多相变换器做优点： • 将变换器产生的热量分布在各相电路上，而且散
电路分析： • 当电路中上管导通时，源极电压等于电源
输入电压，因此驱动管的栅极电压 =Vin+Vgs, IC 不能直接驱动，IC 内部将上 管的驱动路采用浮地的方式，外接自举电 容组成偏置电路来驱动上管。
2020/7/16
上管驱动原理： •．
2020/7/16
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• MOS管的驱动电路：
2020/7/16
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 模式间转换过程：
• DCM 模式，电感电压不为零？ 2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 模式间转换过程：
2020/7/16
同步整流电路分析
• 非同步整流电路结构简单，容易驱动，但 因作为续流的肖特基二极管管压降大，功 率损耗较大，导致整个电源效率降低，所 以一般用在输出电压较高，输出电流较小 的场合；而对于用在低电压，大电流的场 合，如 CPU 的供电电源则需用同步整流电 路。
控制部分： •.
2020/7/16
PWM 调制原理 •.
2020/7/16
PWM 调制原理
CPU工作时会根据负荷的大小发出一组VID代码 给电源IC，经过数/模转换后，得一模拟电压值， 即为CPU 所需的工作电压。电源IC 以此电压为 参考值，将之与CPU 实际电压信号的差值进行放 大，得到误差信号Vcomp, 再与电源IC 内部产生 的锯齿波信号进行比较，产生PWM信号，控制开 关管的关断，使输出电压调整到符合 VID 相应的 电位。
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同步整流电路特点：
在稳态时，电感电流上升和下降的变化量是相等 的，但上下管导通时间不同，两管的电流有效值 也不同，导通时间越长，电流有效值大，管子发 热也大。 根据上图计算上下管的电流有效值： Irmsup/Irmsdn=sqrt( D/(1-D)) Vcore=Vin*D=>D=Vcore/Vin=1.6/12=0.133
Buck电路工作原理分析：
2020/7/16
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•.
2020/7/16
Buck电路工作原理分析：
D
S Vin
L
Vo
Io S
T
D
1-D
Vin-Vo
UL
根据L的伏秒平衡原则：
IL
-Vo
I o
Io
(Vin-Vo)*DT=Vo*(1-D)T
Vo=Vin *D
Is
根据L在1-D时间的基本方程：
L*ΔIo=Vo *(1-D)T
• 在 DCM 模式，一个周期内，有段时间电感电流 为零。 Po=1/2*L*IL2=V02/R
•
IL=sqrt(2*Vo2/LR)
•=
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两种模式下的工作电流波形： •.
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
电感电流波形： CCM
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Buck电路工作原理分析 电感电流波形：DCM
ΔIo=Vo *(1-D)T/L
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Buck电路工作原理分析 •.
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 电感电流： （开关管 ON）
•
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Delta ILon= (Vin-Vo)*Ton/L
Buck电路工作原理分析
• 电感电流： （开关管 OFF）
•
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热面积大，不用散热片。 • 各相电流叠加后纹波减小，降低了输出电压纹波
幅度，减少了输出电容的数量。 • 减小了单相大电流时多管并联的设计难度和对磁
芯的要求。 • 降低了各相变换器的工作频率，减小元件分布参
数的影响及干扰。
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CPU 电源解析： 20/7/16
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• 稳压原理：
.
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•.
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• 限流检测(限流）：
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• 电流检测（通道平衡）：
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主板电源类型：
•.
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• 通道电流平衡： • 为使每通道的达到热平衡，需要每通道的电感电
流大小一致，IC内部处理方式：采样每通道的电 流，将各通道电流求和平均，与相电流相减，产 生一个误差信号Ier，再和Vcomp相减，调整各相 PWM 宽度，达到电流平衡，各相 Ier为零时，则 电流达到了平衡。 • 电流平衡是通过检测流过下管Rds(on)来实现的。
Delta ILoff= Vo*Toff/L
Buck电路工作原理分析
• 电感电流：
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Buck电路工作原理分析
• 输出电容的电流波形：
• 电感电流： • 输出电容电流：
• 要选择工作纹波电流大，ESR小的输出电容，为 降低输出纹波电压，可用多个小容量的电容并联 使用。
2020/7/16
2020/7/16
Buck电路工作原理分析
• 由上可知，电感电流由直流（Io）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 分量并不改变，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刚好零开始时，此为 CCM与DCM 转换的临界状态。
• 进一步减小输出负载，此时并不需要很大的电感 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。
Buck电路工作原理分析
• 根据负载大小变化，BUCK 电源工作在 CCM 与 DCM 两种状态。
• CCM: Continuous Current Mode
• DCM: Discontinuous Current Mode
• 在CCM 模式，电感电流在整个周期内都时连续的， Po=1/2*L*(IL12-IL22)