降压变换器的基本工作原理
Buck变换器工作原理介绍
Buck 变换器工作原理介绍2.2.1 Buck 变换器的基本工作原理Buck 变换器又称为降压变换器，串联稳压开关电源和三端开关型降压稳压电源。
其基本的原理结构图如图2.2所示。
GabcWMV Gd图2.2 Buck 变换器的基本原理图由上图可知，Buck 变换器主要包括：开关元件M1，二极管D1，电感L1，电容C1和反馈环路。
而一般的反馈环路由四部分组成：采样网络，误差放大器（Error Amplifier ，E/A ），脉宽调制器（Pulse Width Modulation ，PWM ）和驱动电路。
为了便于对Buck 变换器基本工作原理的分析，我们首先作以下几点合理的假设[1]：a 、开关元件M1和二极管D1都是理想元件。
它们可以快速的导通和关断，且导通时压降为零，关断时漏电流为零；b 、电容和电感同样是理想元件。
电感工作在线性区而未饱和时，寄生电阻等于零。
电容的等效串联电阻（Equivalent Series Resistance ，ESR ）和等效串联电感（Equivalent Series inductance ，ESL ）等于零；c 、输出电压中的纹波电压和输出电压相比非常小，可以忽略不计。
d 、采样网络R1和R2的阻抗很大，从而使得流经它们的电流可以忽略不计。
在以上假设的基础上，下面我们对Buck 变换器的基本原理进行分析。
如图2.2所示，当开关元件M1导通时，电压V1与输出电压Vdc 相等，晶体管D1处于反向截至状态，电流01=D I 。
电流11L M I I =流经电感L1，电流线性增加。
经过电容C1滤波后，产生输出电流O I 和输出电压O V 。
采样网络R1和R2对输出电压O V 进行采样得到电压信号S V ，并与参考电压ref V 比较放大得到信号。
如图2.2（a ）所示，信号ea V 和线性上升的三角波信号tr V 比较。
当ea tr V V >时，控制信号WM V 和G V 跳变为低，开关元件M1截至。
BUCK-BOOST-BUCK-BOOST电路的原理
BUCK BOOST BUCK/BOOST电路的原理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.图中，Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。
、Boost变换器：也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器.开关管Q也为PWM控制方式，但最大占空比Dy必须限制，不允许在Dy=1的状态下工作.电感Lf在输入侧，称为升压电感。
Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式、Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。
Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。
Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式，开关管Q也为PWM控制方式。
LDO的特点：①非常低的输入输出电压差②非常小的内部损耗③很小的温度漂移④很高的输出电压稳定度⑤很好的负载和线性调整率⑥很宽的工作温度范围⑦较宽的输入电压范围⑧外围电路非常简单，使用起来极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波.斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
其具体的电路由以下几类:】（1）Buck电路—-降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。
（2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性相同。
（3）Buck－Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。
降压转换器的工作原理
降压转换器的工作原理降压转换器实际上是一种开关电源，它通过周期性地连接和断开电源输入电压，将输入电压转换为所需的较低输出电压。
降压转换器主要由开关管、电感、二极管和滤波电容组成，其中最常用的降压转换器是基于DC-DC变换器的脉宽调制（PWM）原理工作的。
下面是降压转换器的工作原理：1.输入电流和电压：输入电压通过输入电路加电感器L1流入开关管S。
2.功率开关管：在一个固定的周期内，开关管S周期性地打开和关闭。
打开时，输入电压施加到负载上，此时电感L1存储能量，同时二极管D1导通并为电感提供一个路径。
关闭时，开关管S断开，负载上的电流由电感L1提供。
开关管的工作周期由PWM控制器的频率决定。
3.电感器L1：在开关管打开时，电感L1存储由输入电压提供的能量，而在开关管关闭时，电感L1释放存储的能量，并将能量传递给负载。
这种存储和释放能量的过程使得输出电压保持在一个相对稳定的水平上。
4.二极管D1：当开关管S关闭时，作为电感器L1的辅助元件，二极管D1导通，从而为电感器提供一个路径，并防止输出电压逆向流动。
5.输出电容：为了进一步平滑输出电压，降压转换器通常还包括一个输出电容。
输出电容能够储存电荷并提供给负载，以保证输出电压的稳定性。
此外，输出电容还能有效滤除输出电压中的噪声。
6.PWM控制器：PWM控制器用于根据输出电压的反馈信息控制开关管S的工作周期和占空比。
控制器通过比较输出电压与参考电压的差异来调整占空比。
这种反馈机制使得输出电压能够自动调整到所需电压。
综上所述，降压转换器通过周期性开关开关管，利用电感存储和释放能量，以及使用二极管和输出电容滤波器来降低输入电压并稳定输出电压。
这种工作原理使得降压转换器能够在输入电压波动较大的情况下，输出稳定的直流电压。
Buck-Boost变换器原理
浅谈Buc k/Boost 变换器Buck 变换器原理Buck 变换器又称降压变换器、是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器, 串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。
1.线路组成图1（a ）所示为由单刀双掷开关S 、电感元件L 和电容C 组成的B u ck 变换器电路图。
图1(b)所示为由以占空比D 工作的晶体管T r 、二极管D 1、电感L 、电容C 组成的Buck 变换器电路图。
电路完成把直流电压V s 转换成直流电压V o 的功能。
图１ Buck 变换器电路2.工作原理当开关S 在位置a 时，有图2 (a)所示的电流流过电感线圈L ，电流线性增加，在负载R 上流过电流I o ，两端输出电压V o ，极性上正下负。
当i s >I o 时，电容在充电状态。
这时二极管D 1承受反向电压；经时间D1T s 后（，ton 为S 在a 位时间，T s 是周期），当开关S 在b 位时，如图2（b ）所示，由于线圈L 中的磁场将改变线圈L 两端的电压极性，以保持其电流iL 不变。
负载R 两端电压仍是上正下负。
在i L <I o 时，电容处在放电状态，有利于维持I o 、V o 不变。
这时二极管D 1，承受正向偏压为电流i L 构成通路，故称D1为续流二极管。
由于变换器输出电压V o 小于电源电压V s ，故称它为降压变换器。
工作中输入电流is ，在开关闭合时，i s >0，开关打开时，i s =0，故is 是脉动的，但输出电流I o ，在L 、D 1、C 作用下却是连续的，平稳的。
图２ Buck 变换器电路工作过程Boost 变换器Boost 变换器又称为升压变换器、是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器,并联开关电路、三端开关型升压稳压器。
buck电路输出电压公式推理
buck电路输出电压公式推理Buck电路输出电压公式推理。
一、Buck电路基本结构。
Buck电路（降压变换器）主要由输入电源V_in、开关管（通常为MOSFET）、二极管、电感L、电容C和负载电阻R组成。
当开关管导通时，二极管反向截止，输入电源向电感充电，电感电流线性上升，此时电感储存能量；当开关管截止时，二极管正向导通，电感释放能量给负载和电容充电。
二、工作原理分析。
1. 开关管导通阶段（t_on）- 设开关管导通时间为t_on，在这个阶段，电感电压V_L = V_in-V_out（根据基尔霍夫电压定律，电感两端电压等于输入电压减去输出电压）。
- 由于电感电压和电流的关系为V_L = L(di)/(dt)，在导通阶段电感电流的变化率为(di)/(dt)=frac{V_in - V_out}{L}。
- 假设电感初始电流为I_L0，那么在导通结束时电感电流I_L1=I_L0+frac{(V_in-V_out)t_on}{L}。
2. 开关管截止阶段（t_off）- 设开关管截止时间为t_off，在这个阶段，电感电压V_L=-V_out（此时电感通过二极管向负载和电容放电）。
- 电感电流的变化率为(di)/(dt)=-frac{V_out}{L}。
- 在截止结束时电感电流I_L2=I_L1-frac{V_outt_off}{L}。
- 由于在稳态情况下，电感电流在一个周期开始和结束时相等，即I_L0 =I_L2。
- 将前面的表达式代入可得：I_L0=I_L0+frac{(V_in-V_out)t_on}{L}-frac{V_outt_off}{L}。
- 化简可得：(V_in-V_out)t_on=V_outt_off。
三、输出电压公式推导。
1. 定义开关周期T = t_on+t_off，占空比D=frac{t_on}{T}，则t_off=(1 - D)T。
2. 将t_on=DT和t_off=(1 - D)T代入(V_in-V_out)t_on=V_outt_off中，得到：- (V_in-V_out)DT = V_out(1 - D)T。
直流变换器的设计(降压)
直流变换器的设计（降压）一、设计要求： (1)二、题目分析： (1)三、总体方案： (2)四、原理图设计： (2)五、各部分定性说明以及定量计算： (5)六、在设计过程中遇到的问题及排除措施： (6)七、设计心得体会： (6)直流变换器的设计（降压）BUCK降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用BUCK作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。
IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。
它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。
其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。
所以用BUCK作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。
BUCK降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT 降压斩波电路的发展。
一、设计要求：技术参数：输入直流电压Vin=36V输出电压Vo=12V输出电流Io=3A最大输出纹波电压50mV工作频率f=100kHz二、题目分析：电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断来完成整个系统的功能，当控制电路所产生的控制信号能够足以驱动电力电子开关时就无需驱动电路。
课程设计步骤分析（顺序）：1.设计主电路，主电路为：采用BUCK变换器，主功率管用MOSFET；2.选择主电路所有图列元件，并给出清单；3.设计MOSFET驱动电路及控制电路；4.绘制装置总体电路原理图，绘制： MOSFET驱动电压、BUCK电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形；5.编制设计说明书、设计小结。
降压变换器原理
降压变换器原理
降压变换器是一种电子设备，用于将输入电压降低到所需的输出电压。
它由几个主要组件组成，包括输入电压源、变压器、开关器件（如MOSFET或BJT）、电感和电容等。
工作原理如下：首先，输入电压通过开关器件进入变压器的初级线圈。
然后，开关器件周期性地打开和关闭，形成一个高频的脉冲信号。
这个脉冲信号通过变压器的磁耦合效应，将能量传递到次级线圈。
在次级线圈中，电流会被电感限制，并经过输出电容进行滤波，以获得稳定的输出电压。
通过控制开关器件的占空比，降压变换器可以调整输出电压的大小。
当开关器件关闭时，能量会从电感中释放出来，通过二极管流向输出负载。
当开关器件打开时，电感会积累电能，以供给下一个开关周期使用。
降压变换器的功率转换效率通常很高，这是因为在开关器件转换状态时，能量几乎没有损耗。
然而，在实际应用中，还要考虑到开关损耗、电感和电容的损耗、温度效应等因素，以确保降压变换器的可靠性和稳定性。
总之，降压变换器通过变压器和开关器件等组件实现输入电压向输出电压的降压转换。
它在电子设备中广泛应用，例如电源适配器、手机充电器等。
buck降压变换器原理及应用
Ｔｅｍｐ＝８５℃，Ｖｉｎ＝３．６Ｖ，Ｖｏｕｔ＝１．２Ｖ，Ｉｌｏａｄ＝３００ｍＡ， Ｃｉｎ＝１０ｕＦ（Ｃｅｒａｍｉｃ），Ｃｏｕｔ＝１０ｕＦ（Ｃｅｒａｍｉｃ）并联１０ｕＦ（Ｃｅｒａｍｉｃ）
图 ４
图５．Ｔｅｍｐ＝２５℃，Ｖｉｎ＝３．６Ｖ，输出电压随负载的变化曲线
图６．输出电压纹波随输入电压的变化曲线
从而不能给主控 ＩＣ 提供一个稳定的 ３．３Ｖ 电压，造成系统 的失控。但是 ＥＭＬ３４０６Ｂ 却完全能够胜任这种条件的应用 要求。设定 ＥＭＬ３４０６Ｂ 的输出电压为 ３．３Ｖ，锂离子电池作 为 ＥＭＬ３４０６Ｂ 的输入电压。
１ 简介
对于手提式电子产品，如 ＭＰ４ 播放器、数码相机、 ＰＤＡ 等普遍采用锂电池供电，这些数码产品的系统中所 采用的核心处理芯片，如 ＭＰＵ／ＤＳＰ 等采用 ３．３Ｖ／２．７Ｖ／１．２Ｖ 的工作电压。为保证系统稳定、可靠地工作，通常采用 ＤＣ－ＤＣ 开关变换器来提供工作电压。晶镁电子的 Ｂｕｃｋ ＩＣ ＥＭＬ３４０６Ｂ 就非常适合这些应用，因为它采用电流反馈、 电压反馈双环控制，对输入电压变化响应快，抗干扰能 力强，回路稳定性好，负载响应快，相对于 ＬＤＯ 来说还 具有更高的转换效率。本文主要介绍了 Ｂｕｃｋ ＩＣ 的工作原 理、公式推导以及 ＥＭＬ３４０６Ｂ Ｂｕｃｋ ＩＣ 产品应用。
ΔIL ＩＤ
ΔIL ＩＬ
图 １ ｂｕｃｋ ＤＣ－ＤＣ 变换器的电路原理图及其波形
极管 Ｄ 承受反方向电压，呈现高阻态。 在开关管 Ｓ１ 导通期间，电感电流增量为：
（１）
99 SEMICONDUCTOR COMPONENTS APPLICATION 2008年07月
当开关管 Ｓ１ 断开时，由于电感线圈 Ｌ 中的磁场将改 变电感线圈 Ｌ 两端的电压极性，以保持电感电流 ＩＬ 不变。 这样电感线圈 Ｌ 中的磁能将转换成电压 ＶＬ（ＶＬ 极性左负 右正），ＶＬ 将向电容 Ｃ 和负载 ＲＬ 供电。当 ＶＬ 高于 ＶＯ 时，电容 Ｃ 上有充电电流；当 ＶＬ 等于 ＶＯ 时，电容 Ｃ 上 充电电流为零；当 ＶＯ 有降低趋势时，电容 Ｃ 向负载 ＲＬ 放 电，维持 ＶＯ 不变。
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降压变换器的基本工作原理
在汽车中，有些照咖是由单个LED担任的，如顶灯、地图灯、行李箱照明灼。
以
及门灯等。
一只白光LED的正向压降为3—4V，汽车由蓄电他提供的内部电压，一舱
为12—14V，这就出现了输入电压远远超过LED所需要的情况。
如果采用线性稳压器通过降压来驱动L四，必然会出现电源功率转换效率过低的问题。
为此，必须采用开
关型DC仍C降压变换器，宅既为LED提供所需的低压电源、恒定的电流，又能有较
高的转换效率。
降压变换器(BuCk)又称串联开关稳压器或开关型降压稳压器。
下面介
绍降压变换器的基本电路拓扑和它的工作原理。
降压变换器的电路形式及工作原理
降压变换器的电路形式如图所示
是开关管，VD是开关二极管，在VT截正期间，为电感电流提供继续流通的通路。
由图见，输入和输ABC电子出在电气上是直接相通的，无隔离，属于非隔离型功率变换器。
为分析简便起见，在电路的工作频率较高、电感工和电容Co较大时，输出
电压和流过二极管的电流可以视为稳定不变的，艾博希电子分别以定位RO、Jo表尔
当VT导退时，由于假定输入、输出电压是同定的，电感两端电压差RD厂RO也是一
个定值，这样，流过电感L的电流将按线性斤升，由初始的最小位即谷值JV直线上升，到开关管VT导通结束时，达到最大值人MM即峰值JP。
如VT的导通时间为则有：小当VT截女时，电感力图维持其电流不变。
在电感
两端将产生感应电动势，极性为右正左负，与VT导通时的极性如图恰好相反。
它使二极管w导通，为电感电流提供续流远路，此后，出其最大值／LMM(JP)线性卜降。
如
果VT的截止时间为ROR，且在电感电流连续导通模式(CCM)下，则在截止期结束时，电感电流由峰值JP产降到谷值JV，并满足以下关系：价(k丛)RO；生JL＝Bp RO；在上面诺式中，7为开关周期，D为开关管的占空IC现货商比，o＝RJ厂，其值小于1，D越小，输出电压RO越小。
由式(5—4)可见，输出电压RO与占空比D呈线性关系，D大，输出电压亦大；此外，输出电压比输入电压RM低，降压之名即由此而来。
如认为电路中的元件均足理想的、无损耗的，则电路的功率转换效率为1或如可见，输出电流的平均值要比输入电流的平均值大。
同样可以证明，在YT截止期间，如
电感电流F降到军，电感电流将表现为不连续的状态(DCM)，即每次开关管导通时，
电感屯流由零开始上升；而开关管截止时，电感电流线件下降到零，并维持一段时间，直到下一次开关管导通，电感电流再次内零线性上升。
cjmc%ddz。