DC-DC 开关降压(Buck)
核心元器件:1. 功率开关管:MOSFET、三极管或 IGBT,高频开关,把输入电压“斩波”。
2. 续流二极管:开关管关断时给电感电流提供回路。同步整流版本会用 MOSFET 代替。
3. 电感:储能、平滑电流,是 Buck 的核心。
4. 输入电容:滤除输入纹波,稳定输入电压。
5. 输出电容:滤波、稳定输出电压。
6. PWM 控制芯片/控制器:控制开关管占空比,稳定输出。
7. 反馈分压电阻:采样输出电压,反馈给控制芯片。
8. 驱动电路:驱动开关管,可能集成在芯片内;高侧 N-MOS 还常配 自举电容。
9. 保护/辅助元件:保险丝、TVS、过流采样电阻、补偿电阻电容等。
Buck 降压就像用开关快速“点按”输入电源,再用电感、电容把能量平滑成低压直流。开关导通时,输入经电感向负载供电,电感同时储能;开关关断时,电感电流不能突变,就通过续流二极管继续供电并释放能量。输出电容负责滤波,让电压更平稳。控制器不断检测输出电压,自动调节开关的导通时间,也就是占空比 D。稳态时 Vo = DxVin,因为 D 小于 1,所以输出总比输入低。开关频率越高,电感电容可越小,效率也越高。这就是 Buck 降压的基本原理。
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