开关稳压器详解（二）－Buck降压型开关稳压器基本原理

顾名思义&＃xff0c;Buck型降压开关稳压器是指输入电压高于输出电压&＃xff0c;转换原理如下图所示&＃xff1a;

①检测输出电压&＃xff0c;与基准电压进行比较
②低于设定的输出电压时,开关ON,电流方向按照红色箭头流动
③电感储存磁能
④高于设定的输出电压时,开关OFF,电流方向按照绿色箭头流动
⑤电感把储存的磁能转换为电流为负载输出,再返回到电感
⑥电感的磁能消失,输出电压开始下降时,开关会再度打开ON

通过控制开关管的关断打开时间就可以得到稳定的输出电压。

同步整流or非同步整流

在Buck电路中&＃xff0c;只有一个功率管就是非同步式的&＃xff0c;非同步式是靠二极管的续流来完成上图绿色区域部分。同步式整流是有两个功率管一般称之为上管和下管&＃xff0c;这两个管由逻辑器控制&＃xff0c;同一时刻只有一个管处于导通状态。

非同步整流特点

• 效率低&＃xff0c;尤其是负载为大电流时
• 电路简单且成本低

同步整流特点

• 效率高&＃xff0c;MOS管导通内阻很小
• 需要额外的控制电路且成本较高

工作模式CCM DCM BCM

1. CCM(Continuous Conduction Mode)连续导通模式:在一个开关周期内电感电流始终大于零
2. DCM(Disontinuous Conduction Mode)非连续导通模式:在一个开关周期内电感电流会回到零
3. BCM(Boundary Conduction Mode)临界导通模式:在一个开关周期内电感电流最小值刚好回到零

对于同步与非同步结构来说是不同的&＃xff0c;非同步结构中使用二极管续流可以防止电感电流方向不会降到&＃xff10;以下。对于同步结构&＃xff0c;使用&＃xff2d;OS管来替代二级管&＃xff0c;MOS管可以允许电感电流反向即从负载流出电流&＃xff0c;导致电感电流在&＃xff10;以下。

在实际应用场景下&＃xff0c;大部分DCDC工作在CCM。