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dcdc降壓電路,buck降壓電路,工作原理圖-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2024-09-25 

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dcdc降壓電路,buck降壓電路,工作原理圖-KIA MOS管


buck降壓電路原理

Buck降壓型DCDC的拓撲圖如下,主要由開關管、電感、續流二極管、濾波電容等元器件構成;

通過控制開關管導通與關閉來實現電源的降壓,為異步Buck,如下圖左側拓撲;

將二極管更換為開關管后,則是效率高發熱量小的同步Buck,如下圖右側拓撲。

dcdc,buck降壓電路

開關管打開,即G1打開時,電流流動如下圖,二極管D1(開關管G2未打開)截止,輸入電源Vin給負載RL提供電流,也為電感L1和電容Cout提供電流儲存能量;電感會抵消一部分電源電壓,負載RL兩端的電壓比電源電壓低。

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開關管關閉,即G1未打開時,電流流動如下圖,二極管正向導通(開關管G2導通),輸入電源Vin不能為負載RL供電,由電感L1、電容Cout向負載RL提供電流,短時間內電感電壓下降,負載RL兩端的電壓也下降。

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開關周期性打開、閉合的過程中,負載RL兩端的電壓也呈周期性變化,有效值穩定在所需的降低后的電壓,如下圖所示。

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電路中各器件的作用:

輸入電容器Cin:使輸入電壓平穩;

輸出電容器Cout:使輸出電壓平穩;

箝位二極管D1/MOS管G2:在開關開路時為電感提供一條電流通路;

電感L1:存儲即將傳送至負載的能量。


從上面拓撲圖可以看出,

同步Buck與異步Buck的差異在于二極管和MOSFET,

同步Buck中用導通電阻極低的專用功率MOSFET,替代了整流二極管以降低整流損耗,

使Buck轉換效率大幅提高,由肖特基勢壘電壓造成的死區電壓也不再存在。


為什么叫同步Buck?

功率MOSFET屬于電壓控制型器件,它導通時的伏安特性呈線性關系;

使用功率MOSFET的整流器時,MOS的柵極電壓與被整流電壓的相必須保持同步才能實現整流功能,因此成為同步BUCK。


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