CAD课程设计BUCK降压电路工作原理
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buck降压模块工作原理Buck降压模块是一种常用的电源转换模块,它能将高电压转换为低电压输出。
本文将从工作原理的角度来解析Buck降压模块的工作过程。
一、基本原理Buck降压模块采用的是开关电源的工作原理,其中的核心元件是功率MOS管、电感和电容。
通过控制MOS管的导通和截止,实现高电压输入经过电感和电容的滤波和变换,最终输出所需的低电压。
二、工作过程1. 导通状态:在工作周期的导通状态,MOS管处于导通状态,电流从Vin端流向L1电感,此时L1电感储存电能,电容C1处于放电状态。
同时,L1电感的电流也通过D1二极管流向负载,为负载提供电能。
2. 关断状态:在工作周期的关断状态,MOS管处于截止状态,此时L1电感的电流无法继续流向负载,因而L1电感的磁能转化为电能,通过二极管D1存储在电容C1中。
此时,C1电容蓄积的电能供应给负载。
3. 控制方式:为了实现Buck降压模块的正常工作,需要采用PWM控制方式。
PWM控制方式通过改变MOS管的导通时间和截止时间来控制输出电压的大小。
具体而言,当负载电压过高时,控制器会减少MOS 管的导通时间,以降低输出电压;当负载电压过低时,控制器会增加MOS管的导通时间,以提高输出电压。
三、工作特点1. 高效性:由于Buck降压模块采用开关电源的工作原理,其转换效率较高。
在理想情况下,可以达到90%以上的转换效率,有效提高了能源利用率。
2. 稳定性:Buck降压模块具有较好的稳定性,能够在输入电压波动的情况下,保持输出电压的稳定性。
这是由于控制器能够根据负载情况实时调整MOS管的导通时间和截止时间,以保持输出电压的稳定。
3. 可靠性:Buck降压模块的核心元件功率MOS管、电感和电容具有较高的可靠性,能够在较大的输入电压范围内正常工作,并且能够承受瞬时过载和短路等异常情况。
四、应用领域Buck降压模块广泛应用于各种电子设备中,特别是在需要低压稳定电源的场景中。
比如移动通信设备、电源适配器、汽车电子、工业自动化等领域。
buck电路原理
Buck电路是一种有效的降压控制电路,它的原理是将输入的高
压电能转换为低压的能量,并能改变输出电压的幅度,从而满足电脑、电子设备用电系统的要求。
它也可以用来调节设备的功耗和供电稳定性。
Buck电路是一种电压调节器,在输入高压电源的情况下,能够
实现输出不断变化的目标压值,具有更大的动态范围和更低的失真度,高效率,便于调节和稳定输出电压,便于控制电路的工作稳定性,提高电器的稳定性和可靠性。
Buck电路最常用的是半桥电路,它包括一个输入端,一个输出
端和两个控制端。
输入端一定电压负载,一般是直流电源,输出端负载通常是一个功率电阻或一个电容,它与输入端的电压相比更低。
控制端通常是一种开关器件,它可以对电流实现开关控制,改变输入端和输出端之间的功率,改变输出电压的幅度,实现控制和稳定的输出电压,从而实现降压调节。
Buck电路的控制原理是,通过操纵开关器件的开关时序以及改
变负载的抗性,从而改变功率消耗、改变输入和输出电压之间的差值和输出电压的大小,实现降压控制。
Buck电路有三种工作模式,分
别是占空比控制,瞬态响应和小调节,它们可以根据开关器件的功率消耗,以及控制模式,以便最大限度地满足电气系统的要求。
Buck电路不仅可以实现电压变化,而且通常还会有一些附加功能,例如低阻抗检测、超压保护、过温保护等,从而更好的满足用户的实际需求。
由于Buck电路的多种优点,在电子设备的电源领域有越来越多的应用,尤其是在电脑、通信等领域,Buck电路的应用更为广泛。
未来,随着技术的不断进步,Buck电路在电源领域的应用也将有更多的机遇和潜力。
Buck电路工作原理详解1、BUCK电路的工作原理分析,目录: 1. BUCK电路的电路图2. BUCK电路的工作原理3. Buck电路的三种工作模式: CCM、BCM、DCM 4. BUCK电路周边参数和系统工作模式的关系5. BUCK电路模拟验证,电源解决方案备用电路的原理分析,另一方面又称为备用电路的电路图、备用电路、降压电路,其基本特征是DC-DC转换电路,输出电压低于输入电压。
输入电流是波动的,输出电流是连续的。
另外,图1,bucket电路的原理分析,2,bucket电路的工作原理,1,基本工作原理分析开关管Q1被驱动到高电平后,开关管导通,储藏电感L1被磁化,电感中流过的电流直线性增加,同时对电容器C1。
2、进行充电,对负载R1 等效电路是图2、图2、返回页6、l、n、bucket电路的原理分析、2、bucket电路的工作原理、1、基本工作原理分析开关管Q1被驱动到低电平时,开关管截止,存储电感L1由回流二极管放电,电感L1 输出电压由输出滤波电容器C1放电,并维持减少的电感电流,等效电路由图3、图3、Return T o Page 6、bucket电路的原理分析、三、bucket电路三种动作模式:CCM、BCM、DCM、1、CCM模式:主要的原稿波形Return To Page 7、bucket电路的原理分析、三、bucket电路三种工作模式:CCM、BCM、DCM 1、CCM模式:开关管Q1。
3、导通时,KVL法则:q管导通时间,因此t是工作周期,d是占空比:开关管同样地,KVL的法则:伏特积平衡、bucket电路原理解析、1、CCM模式:3、bucket电路三种工作模式: CCM、BCM、DCM、bucket电路原理解析三、bucket电路三种工作模式: CCM、BCM、DCM、2 BCM模式:点的原始波形参照图5、图5、bucket 电路的原理分析、三、bucket电路三种工作模式:CCM、BCM、DCM、2、BCM模式:图4和图5的电感电流的波形,电感最小电流逐渐为零伏秒积平衡:同样,以一个周期进行分析,bucket电路的原理分析,3,bucket电路三种工作模式: CCM、BC。
Buck电路的原理分析和参数设计连续工作状态一Buck工作原理将快速通断的晶体管置于输入与输出之间,通过调节通断比例(占空比)来控制输出直流电压的平均值。
该平均电压由可调宽度的方波脉冲构成,方波脉冲的平均值就是直流输出电压。
Q导通:输入端电源通过开关管Q及电感器L对负载供电,并同时对电感器L充电。
电感相当于一个恒流源,起传递能量作用电容相当于恒压源,在电路里起到滤波的作用Q闭合:电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路,对负载R继续供电,从而保证了负载端获得连续的电流。
导通时Q的电流闭合时C的电流L的电流和输出电流的关系。
输出电压与输入电压的关系(不考虑损耗)二 buck 的应用Buck 为降压开关电路,具有效率高,体积小,功率密度高的特点1.Buck 的效率Buck 的损耗:1.交流开关损耗 2.管子导通损耗3.电感电容等效电阻损耗Buck 的效率很高,一般可以达到60%以上,2.Buck 的开关频率频率越高,功率密度越大,但也同时带来了开关损耗。
在25~50KHZ 范围内buck 的体积可随频率的增大而减小。
三.参数的设计1.电感的参数电感的选择要满足直到输出最小规定电流时,电感电流也保持连续。
在临界不连续工作状态时 2120I I I -=ON OI T I V V L 20-=' ON I T LV V I I 012-=- 所以L L '≥ L 越大,进入不连续状态时的电流就越小2.电容的参数电容的选择必须满足输出纹波的要求。
电容纹波的产生:1. 电容产生的纹波: 相对很小,可以忽略不计2. 电容等效电感产生的纹波:在300KHZ~500KHZ 以下可以忽略不计3. 电容等效电阻产生的纹波:与esr 和流过电容电流成正比。
为了减小纹波,就要让esr 尽量的小。
不连续工作状态(1)开关管Q 导通,电感电流由零增加到最大(2)开关管Q 关断,二极管D 续流,电感电流从最大降到零; (3)开关管Q 和二极管D 都关断(截止),在此期间电感电流保持为零,负载由输出滤波电容来供电。
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电路基本原理
Buck电路是一种常见的降压电路,它通过控制开关器件的导
通时间来将输入电压降低到所需的输出电压级别。
该电路基本原理如下:
1. 输人电压由电源提供,经过一个电感和一个二极管连接到电容和负载上。
开关器件一般是一个MOSFET,它通过控制其
导通与截止的时间来调整输出电压。
2. 当开关器件导通时,电感中储存的能量开始流向负载并充电电容。
此时,电流通过电感和二极管形成闭环。
在这个过程中,电流增加,同时电感中的能量也增加。
3. 当开关器件关断时,电感中的能量需要释放到负载和电容上。
此时,电感产生自感电压,同时二极管充当绕过开关器件的通道,使能量正常流向负载。
电感中的自感电压试图保持电流不变,然后电流开始减小。
4. 电流减小时,电感中储存的能量会进一步降低。
重复这个过程,直到电感中的能量耗尽,或者直到达到所需的输出电压级别。
总之,Buck电路通过控制开关器件的导通与截止来调节电压,同时通过电感和二极管的协同作用实现能量传递和转换,从而实现输入电压的降压。
buck降压电路基本构成与工作原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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在电子电路设计中,降压电路是一种常见的电源管理电路,用于将高电压降低到所需的较低电压级别。
buck降压电路原理Buck降压电路原理。
Buck降压电路是一种常见的电源变换电路,广泛应用于电子设备中。
它通过降低输入电压来提供所需的输出电压,是许多电子设备中不可或缺的一部分。
本文将介绍Buck降压电路的原理及其工作方式。
Buck降压电路基本原理是利用开关管的导通时间和截止时间来改变输入电压的有效值,从而实现降压的目的。
其基本结构包括开关管、电感、二极管和输出电容。
在工作时,输入电压经过开关管的切换,通过电感和二极管的作用,最终得到所需的输出电压。
Buck降压电路的工作过程可以简单描述为,当开关管导通时,电感上的电流增加,此时电感储存能量;当开关管截止时,电感上的电流减小,电感释放储存的能量,通过二极管供给负载。
通过不断地重复这一过程,最终可以得到稳定的输出电压。
在实际应用中,Buck降压电路有许多优点。
首先,它可以实现高效率的电压转换,能够将输入电压有效地降低到所需的输出电压,从而减少能量损耗。
其次,Buck降压电路的输出电压稳定性较好,能够满足对电压稳定性要求较高的应用场景。
此外,Buck降压电路结构简单,成本较低,适用于大规模生产。
然而,Buck降压电路也存在一些缺点。
例如,在工作时会产生较大的电流脉动,可能对其他电子设备造成干扰。
此外,当负载变化较大时,Buck降压电路的稳定性可能受到影响,需要通过设计合理的控制电路来解决这一问题。
为了提高Buck降压电路的性能,可以采取一些改进措施。
例如,可以通过优化开关管的选择和控制方式,来提高电路的效率和稳定性。
此外,合理设计电感和输出电容的参数,也可以对电路性能起到积极的影响。
总之,Buck降压电路作为一种常见的电源变换电路,具有许多优点,但也存在一些缺点。
通过深入理解其工作原理,合理设计和优化电路结构,可以提高其性能,满足不同应用场景的需求。
希望本文对Buck降压电路的原理有所帮助,谢谢阅读!。
BUCK电路工作原理分析
在工作时,BUCK电路通过周期性地开关和关闭开关来实现降压。
当
开关(MOSFET或BJT)处于闭合状态时,电感L会存储能量,同时保持电
流稳定。
此时负载电流通过电感流过,并且电容起到平滑输出电压的作用。
当开关闭合后,电感L短路,造成通过电感的电流急剧上升。
由于其
自感性质,电感L会阻碍电流的急剧变化,并产生一个反向自感电动势。
这个电动势使得电感两端的电压降低,导致开关附近的电压下降。
随后,开关断开,使电感L开始工作。
自感电动势的作用下,电感L
试图保持电流不变,并使电流通过负载电阻RL。
负载电流通过负载电阻RL,同时也通过电容C来平滑电压,这样就实现了稳定的输出电压。
BUCK电路的输出电压可以通过调节开关的占空比来控制。
占空比是
开关打开时间和一个开关周期时间之间的比例。
当占空比增加时,开关会
更长时间地打开,导致电感L存储更多的能量,进而增加输出电压。
相反,当占空比减小时,输出电压随之降低。
需要注意的是,BUCK电路的能量转换过程并不是100%有效的。
部分
能量会以热量的形式损失在开关和电感元件中,所以BUCK电路的效率并
不会达到100%。
因此,在实际应用中需要考虑能量损失和热量管理问题,以确保电路的正常运行。
总结起来,BUCK电路通过周期性的开关和断开来实现降压,通过自
感电压变化来稳定输出电压。
通过调节开关的占空比,可以灵活地控制输
出电压。
然而,电路效率受到能量损失的影响,因此在设计中需要综合考
虑电路的效率和热量管理问题。
开关直流降压电源(BUCK)设计摘要本次电力电子装置设计与制作,利用BUCK型转换器来实现16V-8V的开关直流降压电源的设计。
使用TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制MOS管的开通与关断。
为了将MOS管G极和S极隔离,本设计采用了推挽式放大电路。
另外本设计还加入了反馈环节,利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比,进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态。
关键字:BUCK型转换器,降压电源,TL494,推挽式放大电路。
AbstractThis Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In addition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable .Key word: BUCK type converter, Step-down power,TL494,Push-pull amplifier circuit.目录摘要 (1)Abstract (1)1.方案论证与比较 (3)1.1 总方案的设计与论证 (3)1.2 控制芯片的选择 (3)1.3 隔离电路的选择 (3)2. BUCK电路工作原理 (4)3. 控制电路的设计及电路参数的计算 (6)3.1 TL494控制芯片 (6)3.2 电路参数的计算 (7)3.2.1电感值的计算 (7)3.2.2 线圈圏数计算 (7)4. 实验结果以及分析 (7)4.1实验结果 (7)设计小结 (9)参考文献 (9)1.方案论证与比较1.1 总方案的设计与论证方案一:LDO也就是低压差线性稳压管来设计电路。
CAD课程设计BUCK降压电路工作原理BUCK降压电路是一种常见的直流-直流(DC-DC)转换器,用于将高电压输入转换为较低的输出电压。
在CAD(计算机辅助设计)课程设计中,了解和掌握BUCK降压电路的工作原理是非常重要的。
一、BUCK降压电路的基本原理BUCK降压电路是一种开关电源电路,由一个开关管(通常是一个MOSFET)和一个电感组成。
其基本原理如下:1. 开关管的导通状态:当开关管导通时,电感储存能量,电流从输入电源流过电感,同时输出电压也被电感储存。
2. 开关管的截止状态:当开关管截止时,电感释放储存的能量,电流通过二极管流回电源,同时输出电压也被电感提供。
二、BUCK降压电路的工作步骤BUCK降压电路的工作步骤如下:1. 导通状态:当开关管导通时,电流从输入电源流过电感,同时输出电压也被电感储存。
2. 截止状态:当开关管截止时,电感释放储存的能量,电流通过二极管流回电源,同时输出电压也被电感提供。
三、BUCK降压电路的工作原理详解1. 导通状态:a. 当开关管导通时,电流从输入电源流过电感,电感储存能量。
b. 开关管导通时,输入电压与电感的极性相同,电感的磁场能量逐渐增加。
c. 输出电压由电感提供,同时二极管截止,不参预电流传导。
d. 输出电压的大小取决于导通时间的长度。
2. 截止状态:a. 当开关管截止时,电感释放储存的能量。
b. 开关管截止时,电感的磁场能量逐渐减小,释放能量给输出电路。
c. 电感的磁场能量通过二极管回流到电源,同时输出电压也被电感提供。
d. 输出电压的大小取决于截止时间的长度。
四、BUCK降压电路的优势和应用1. 优势:a. 高效率:BUCK降压电路能够实现高效率的能量转换,减少能量损耗。
b. 稳定性好:BUCK降压电路能够提供稳定的输出电压,适合于对电压要求较高的应用。
c. 尺寸小:BUCK降压电路体积小巧,适合于紧凑空间的设计要求。
2. 应用:a. 电子设备:BUCK降压电路广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、电视等。
BUCK降压的原理1. 引言在电子设备中,电源管理是一个关键的技术,它主要涉及电能的转换和调节。
其中,降压(Buck)转换器是最常用的电源管理器件之一。
本文将介绍BUCK降压的原理以及其在电路中的应用。
2. BUCK降压原理BUCK降压原理基于开关电源技术,通过周期性地打开和关闭开关管,将输入电源的高电压转换为较低的输出电压。
主要包括以下几个部分:2.1 输入电压稳定电路输入电压稳定电路主要用于对输入电压进行稳定,以保证输出电压的稳定性和可靠性。
常见的输入电压稳定电路包括滤波电路和稳压电路,能有效过滤电源中的噪声和干扰。
2.2 控制电路控制电路是BUCK降压转换器的核心部分,它用于控制开关管的开关频率和占空比,以输出稳定的电压。
常见的控制策略包括恒频控制和恒压控制。
2.3 能量储存元件能量储存元件主要指电感和电容,它们用于储存能量和平滑输出电压。
电感储存了能量,并在关断状态下通过二极管向输出电容放电,实现对输出电压的平滑。
2.4 输出电压控制回路输出电压控制回路用于监测输出电压,并通过反馈控制的方式调节开关管的开关频率和占空比,以实现输出电压的稳定。
常用的控制方式包括PWM调制和电压模式控制。
2.5 输出滤波电路输出滤波电路主要用于去除输出电压中的纹波,并提供稳定的直流电压。
常用的输出滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。
3. BUCK降压的应用BUCK降压转换器在电子设备中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 手机和平板电脑在手机和平板电脑中,BUCK降压转换器被用于将锂电池的高电压转换为电路所需的低电压,如3.3V、5V等供电电压。
3.2 电子设备在各种电子设备中,BUCK降压转换器被用于提供可靠且稳定的电源,以满足电路的工作电压需求。
3.3 LED照明在LED照明系统中,BUCK降压转换器被用于提供稳定的电流,以驱动LED 灯珠,实现照明效果。
3.4 电动汽车在电动汽车的充电系统中,BUCK降压转换器被用于将高电压充电桩的输出转换为电池组所需的电压,以实现电池的充电。
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直流电源电路,它能够将输入电压降低到所需的输出电压,因此在各种电子设备中得到广泛应用。
本文将详细介绍Buck电路的工作原理及其基本特性。
Buck电路由输入电压源、开关管、电感、二极管和输出负载等组成。
当输入电压施加到开关管上时,开关管导通,电感储存能量,输出电压为正常工作状态;当开关管断开时,电感释放储存的能量,二极管导通,输出电压维持稳定。
Buck电路的工作原理可以用以下几个步骤来解释:
1. 输入电压施加到开关管上,开关管导通,电感储存能量;
2. 开关管断开,电感释放储存的能量,二极管导通,输出电压稳定;
3. 通过控制开关管的导通时间和断开时间,可以调节输出电压的大小。
Buck电路的工作原理可以用以下几个公式来描述:
1. 输入电压Vin;
2. 输出电压Vout;
3. 开关管的导通时间Ton;
4. 开关管的断开时间Toff;
5. 输出电流Iout。
通过这些公式,可以计算出Buck电路的工作参数,从而设计出符合要求的电路。
Buck电路具有以下特点:
1. 高效率,Buck电路的工作原理能够实现高效的能量转换,减少能量损耗;
2. 稳定性好,Buck电路能够稳定输出所需的电压,适用于各种负载要求;
3. 体积小,Buck电路的工作原理能够实现高频开关,从而减小电感和电容的体积,使整个电路体积小巧。
总之,Buck电路是一种常见的降压型直流电源电路,它通过一定的工作原理和特性,实现了高效的能量转换和稳定的输出电压。
在各种电子设备中得到广泛应用,为现代电子技术的发展做出了重要贡献。
Buck电路工作原理以及三种工作模式分析
描述
一、Buck电路原理图
Buck电路,又称降压电路,其基本特征是DC-DC转换电路,输出电压低于输入电压。
输入电流为脉动的,输出电流为连续的。
二、Buck电路工作原理
当开关管Q1驱动为高电平时,开关管导通,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C1充电,给负载R1提供能量。
等效电路如图二
图二
当开关管Q1驱动为低电平时,开关管关断,储能电感L1通过续流二极管放电,电感电流线性减少,输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持,等效电路如图三
图三
三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM
1、CCM Mode:关键点原件波形见图四
图四
开关管Q1导通时,根据KVL定律:
2、BCM Mode:关键点原件波形见图五
图五
3、DCM Mode:关键点原件波形见图六
图六
四、外为参数对系统工作模式的影响:
图七
五、BUCK电路仿真验证:
图八
2、CCM模式仿真验证:在上述BCM分析的基础上,得出储能电感的电感量80uH为临界点,由系统工作在CCM的条件,可以将储能电感电感量设置为120uH,理论计算:
参照图十,可以得出仿真结果,
3、DCM模式仿真验证:在上述BCM分析的基础上,得出储能电感的电感量80uH为临界点,由系统工作在DCM的条件,可以将储能电感电感量设置为40uH。
重点验证输入输出电压关系以及输出平均电流关系。
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buck降压电路工作原理
Buck降压电路是一种常见的降压电路,它可以将直流电压从一个更高
的水平降至较低的水平,从而满足一些特殊的电子设备的需求。
它的
工作原理及其相关参数如下:
一、工作原理:
1. Buck降压电路是通过一个PWM控制器来控制电路中MOSFETs开
关的。
它可以控制MOSFETs开启和关闭的时间比例,即一个按照一定比例将输入电压转换成输出电压的压降元件。
2. 在此过程中,PWM控制器是根据MOSFETs的开关时间控制输出电
压的主要元件,在MOSFET与负载接触时从输入端带给负载的有效电压,从而产生的降压的效果。
3. 另外,每个Buck降压电路还有一个变压器,用于保证输出电流的稳定,从而减少MOSFET的损耗。
二、关键参数:
1. 额定输出电流:额定输出电流是指Buck降压电路可以提供的最大负
载电流输出能力,其特点是具有宽负载系数,当负载电流不断变化时,可以维持输出电压的稳定。
2. 输入电压:输入电压是指希望Buck降压电路所能接受最大的电压范围,根据不同型号,可以接受4.5V - 60V之间的电压范围。
3. 输出电压:输出电压是指Buck降压电路能够调整的最小电压范围,
对于一般的模块,输出电压可以低至0.8V,以适应某些新型低功耗芯片的需求。
4. 转换效率:转换效率是指在输入电压和输出电压保持不变时,电路中所有元件的有效功耗百分比,一般来说,Buck降压电路的转换效率比较高,实测数据可以达到90%。
综上所述,Buck降压电路的工作原理及其相关参数,均能够满足各种输出电压时的降压需求,以满足特定的设备应用,因而在电子行业中使用非常广泛。
BUCK电路的工作原理介绍描述BUCK电路:输出电压低于输入电压,即降压。
另外还有BOOST 和BUCK-BOOST电路,这里暂不做分析。
降压电路的基本拓扑结构如下:(Vout《Vin)其中,开关相当于一个PWM调制器,设置合适的占空比,得到的电压为方波,二极管在开关关断的状态下,为LC提供了一个回路,LC简单来说就是一个滤波器,将得到的输出电压和输出电流进行滤波,分开来讲,电感用于抵抗电流的变化,电容用于抵抗电压的变化,因此,我们可以得到稳定的输出电压和输出电流。
当开关处于ON的状态时,二极管处于截止状态:电感上的电压与电流可以由如下公式计算得到:经电感和电容滤波后,输出电流/电压由方波变成较平稳的纹波电压/电流。
在电路应用当中,一般不希望存在较大纹波,根据以上给出的公式可以发现,通过增大开关频率,电感体积,或者电容可以减小输出电压/电流的纹波。
同样的,为了减小整个电源模块的体积,也可以通过增大开关频率来实现,增大开关频率可以减小电容电感的体积,电源电路的设计当中通常是电感电容的占用面积最大,这也是为何许多公司选择将大的电感或电容从电路中移除,采用用户外接的方式来达到同样的效果。
但是频率的增大也会带来相应的坏处,如降低电源效率,增加开关管损耗以及二极管损耗,电路的功耗也会相应增加。
因此在设计电源模块时,需结合实际情况考虑其体积以及电路损耗。
BUCK电路的设计可分为四步:根据输入输出电压确定开关转换器的占空比:DC=Vout/Vin;确定其输入输出功率,从而决定其带负载能力;确定相应的开关频率,得到每个脉冲周期内的能耗;根据已知的脉冲周期内的能量以及输出电流,可以计算出电感的大小:L=2E/I2;根据需要选择相应的MOS开关管,二极管以及电容。
以上只是总结了基本的BUCK电路工作和设计原理,然而实际情况下的电源设计需要考虑的因素将会更为复杂。
责任编辑人:CC。
CAD课程设计BUCK降压电路工作原理
BUCK降压电路是一种常见的直流-直流(DC-DC)转换器,用于将高电压输入转换为较低的输出电压。
在CAD(计算机辅助设计)课程设计中,了解和掌握BUCK降压电路的工作原理是非常重要的。
一、BUCK降压电路的基本原理
BUCK降压电路是一种开关电源电路,由一个开关管(通常是一个MOSFET)和一个电感组成。
其基本原理如下:
1. 开关管的导通状态:当开关管导通时,电感储存能量,电流从输入电源流过电感,同时输出电压也被电感储存。
2. 开关管的截止状态:当开关管截止时,电感释放储存的能量,电流通过二极管流回电源,同时输出电压也被电感提供。
二、BUCK降压电路的工作步骤
BUCK降压电路的工作步骤如下:
1. 导通状态:当开关管导通时,电流从输入电源流过电感,同时输出电压也被电感储存。
2. 截止状态:当开关管截止时,电感释放储存的能量,电流通过二极管流回电源,同时输出电压也被电感提供。
三、BUCK降压电路的工作原理详解
1. 导通状态:
a. 当开关管导通时,电流从输入电源流过电感,电感储存能量。
b. 开关管导通时,输入电压与电感的极性相同,电感的磁场能量逐渐增加。
c. 输出电压由电感提供,同时二极管截止,不参与电流传导。
d. 输出电压的大小取决于导通时间的长度。
2. 截止状态:
a. 当开关管截止时,电感释放储存的能量。
b. 开关管截止时,电感的磁场能量逐渐减小,释放能量给输出电路。
c. 电感的磁场能量通过二极管回流到电源,同时输出电压也被电感提供。
d. 输出电压的大小取决于截止时间的长度。
四、BUCK降压电路的优势和应用
1. 优势:
a. 高效率:BUCK降压电路能够实现高效率的能量转换,减少能量损耗。
b. 稳定性好:BUCK降压电路能够提供稳定的输出电压,适用于对电压要求较高的应用。
c. 尺寸小:BUCK降压电路体积小巧,适用于紧凑空间的设计要求。
2. 应用:
a. 电子设备:BUCK降压电路广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、电视等。
b. 电源适配器:BUCK降压电路可用于电源适配器,将高电压输入转换为适合设备使用的低电压。
c. 汽车电子:BUCK降压电路也常用于汽车电子系统中,如车载音响、导航仪等。
五、总结
BUCK降压电路是一种常见的直流-直流转换器,通过开关管和电感实现电能的转换。
了解和掌握BUCK降压电路的工作原理对于CAD课程设计非常重要。
BUCK降压电路的工作原理可分为导通状态和截止状态两个步骤,通过控制开关管的导通和截止时间来实现输出电压的稳定调节。
BUCK降压电路具有高效率、稳定性好和尺寸小的优势,并广泛应用于电子设备、电源适配器和汽车电子等领域。