buck電路仿真及原理講解

在電力電子里面大家能經(jīng)?？吹絙uck，boost，flyback等一系列名詞，這個(gè)名詞到底是什么，有什么作用呢?今天我們來講講第一個(gè)，什么是buck電路。

1、什么是buck電路?

Buck電路，也就是降壓電路，什么是降壓電路，即將電壓從高輸入轉(zhuǎn)變成低輸出。如下圖示意圖

依照上圖，可以理解為：

輸入100元錢是投資方

開關(guān)管T就是資金鏈的鏈條

電感L是供貨商

輸出1元就是最后的產(chǎn)出量(不考慮中間商賺差價(jià))

當(dāng)資金鏈完整即開關(guān)管T導(dǎo)通時(shí)，100塊錢可以直接加到產(chǎn)出上，此時(shí)后面有100塊錢的量產(chǎn)出，但是當(dāng)資金鏈斷裂時(shí)即開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，此時(shí)100塊錢的傳輸渠道斷掉了，后面沒有投資方的供給，只能依靠電感L本身經(jīng)濟(jì)的維持供給，給后面提供能量。但是電感L的勢單力薄，沒有投資方的財(cái)力，所以產(chǎn)出變少。綜合下來，最后總產(chǎn)出變少。

2、buck電路仿真及原理講解

buck電路波形圖

buck電路仿真圖

buck電路仿真波形

波形圖(從上到下依次為輸入電壓，輸出電壓，電流，PWM波)

a、開關(guān)管開通期間(Ton)

在開關(guān)管T開通狀態(tài)時(shí)，此時(shí)續(xù)流二極管上正下負(fù)，續(xù)流二極管反偏，其承受的最大電壓應(yīng)力為UIN。在忽略開關(guān)管Q的壓降時(shí)，此時(shí)電感L兩端電壓UL=UIN-UO為常數(shù)。

電感電流：

ILpeak=ILmin+Uon *t /L。

當(dāng)t= Ton時(shí)，此時(shí)電感電流值為最大。在Ton結(jié)束時(shí)電感電流增量為：△I=Uon*Ton/L

b、開關(guān)管關(guān)斷期間(Toff)

在開關(guān)管T關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，此時(shí)續(xù)流二極管導(dǎo)通。在忽略續(xù)流二極管D的壓降時(shí)，此時(shí)電感L兩端電壓UL=Uoff=UO為常數(shù)。

電感電流：

iL=ILpeak-Uoff *t /L。

當(dāng)t= Toff時(shí)，此時(shí)電感電流值為最小。在Toff結(jié)束時(shí)電感電流減小量為：△I=Uoff*Toff/L

c、伏秒積平衡

在穩(wěn)定狀態(tài)下，導(dǎo)通期間的電感L電流的增加量與關(guān)斷期間的電感L電流的減小量必然相同，即

Uon *Ton/L= Uoff *Toff/L

Uon *Ton = Uoff *Toff

這個(gè)就是在DC-DC變換器中的常用到的伏秒積平衡條件。本條件適用于電流連續(xù)/臨界/斷續(xù)模式。