DCDC拓?fù)渲瓸UCK電路詳解

DCDC拓?fù)渲籅UCK電路，是一種降壓類型電路，用途非常廣泛，拓?fù)鋱D如下，主要元器件包括開關(guān)管、電感、續(xù)流二極管、濾波電容?？刂崎_關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)閉實(shí)現(xiàn)電源降壓，這是異步BUCK，如果把二極管更換為開關(guān)管，則是同步BUCK，同步BUCK發(fā)熱量小效率高。

開關(guān)管導(dǎo)通電流流動(dòng)如下圖所示，這時(shí)二極管反向截止，輸入電源給負(fù)載提供電流，同時(shí)為電感和電容儲存能量。

開關(guān)管關(guān)閉電流流動(dòng)如下圖所示，這時(shí)二極管正向?qū)?，開關(guān)管關(guān)閉，輸入電源不能為負(fù)載供電，負(fù)載由電感和電容提供電能。

根據(jù)一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電感的電流是否連續(xù)，BUCK電路分為三種工作模式：連續(xù)模式（CCM）、臨界模式（BCM）、斷續(xù)模式（DCM），如下圖所示：

連續(xù)模式：整個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電流一直流動(dòng)，不中斷。

臨界模式：開關(guān)周期結(jié)束時(shí)，電感電流恰好為0

斷續(xù)模式：開關(guān)周期還未結(jié)束，電感電流降為0，直至下一個(gè)周期。

隨手找了個(gè)帶此類電路的板子，測量一下，這個(gè)DCDC芯片是圣邦的片子，這個(gè)同步類型片子功率蠻大的，電源設(shè)計(jì)從8V電壓降到5V，輸出電流能達(dá)到1.5A。手里沒有測試電流儀表，使用示波器測量電壓間接觀察一下。

先測試一下空載，實(shí)際上不是，隨手抓的板子，上面有其他電路，耗電約幾十mA，不過影響不大。以下圖片中黃色波形是5V輸出電源紋波，藍(lán)色波形是SW管腳波形。

空載時(shí)開關(guān)管三四十微妙開關(guān)一次，放大后波形如下，上面開關(guān)管導(dǎo)通了500ns后關(guān)閉，下面的開關(guān)管導(dǎo)通SW下降為0電位，電感電流下降到0之后SW出現(xiàn)振蕩，最終穩(wěn)定在5V和輸出電壓相同。

使用電子負(fù)載增加50mA，相比空載空閑期縮短了，如下圖。

負(fù)載增加到100mA

電子負(fù)載增加到200mA

負(fù)載從50mA，增加到280mA，這個(gè)片子一直在縮短空閑時(shí)間，來保持輸出電壓穩(wěn)定。上管導(dǎo)通時(shí)間幾乎沒有變化500ns左右。

負(fù)載增加到500mA，部分周期內(nèi)振蕩消失，這就應(yīng)該是BCM臨界模式。隨著負(fù)載增加，這個(gè)片子中上管導(dǎo)通時(shí)間增加到了800ns左右，開始延長導(dǎo)通時(shí)間增加輸出能力。

負(fù)載增加到600mA，振蕩全部消失，進(jìn)入CCM連續(xù)模式。上管導(dǎo)通時(shí)間增還是800ns左右

以下是負(fù)載增加到1000mA以及1500mA的截圖，除了輸出紋波變大了，SW波形變化不明顯。上管導(dǎo)通時(shí)間增還是800ns左右。