降压式变换电路 Buck电路详解

降压转换器电路(降压电路)的详细说明

1.降压电路的基本结构

开关接通时的等效电路和开关断开时的等效电路

二、等效电路模型及基本规则

(1)从电路中可以看出，电感L和电容C构成一个低通滤波器。这种滤波器的设计原理是使us(t)的DC分量通过，同时抑制us(t)的谐波分量通过；电容的输出电压uo(t)是us(t)的DC分量加上一个小纹波uripple(t)。

(2)电路的工作频率很高，一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t)很小。与电容器上输出的DC电压Uo相比，电容器上的电压在宏观上可以视为常数。当电路工作在稳态时，输出电容上的电压由一个小的纹波和一个大的DC分量组成，宏观上可以看作是一个恒定的DC。这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。

(3)当电容器一个周期的充电电荷高于放电电荷时，电容器电压上升，导致下一个周期的充电电荷减少，放电电荷增加，减缓了电容器电压的上升速度。这个过程一直持续到达到充放电平衡，此时电压保持不变；相反，如果在一个周期中放电电荷高于充电电荷，则在下一个周期中充电电荷将增加，放电电荷将减少，这将减缓电容器电压的下降速度。这个过程会一直持续到达到充放电平衡，最后电压保持不变。这个过程是电容器上电压调整的过渡过程。当电路工作在稳态时，电路达到稳定平衡，电容上的充放电也达到平衡，这是电路工作在稳态时的普遍规律。(4)开关S置1位置时，电感电流增大，电感储能；然而，当开关S设置为2时，电感电流降低，电感释放能量。假设电流的增加大于电流的减少，一个开关周期内电感上磁链的增量如下：这个增量会产生一个平均感应电势：这个电势会同时降低电感电流的上升速度和下降速度，最终导致一个周期内电感电流的平均增量为零；当电感器上的通量增量在一个开关周期内小于零时，情况也是如此。这种在稳态下一个周期内电感电流的平均增量(磁链的平均增量)为零的现象称为电感伏秒平衡。这也是电力电子电路稳态运行时的另一个普遍规律。3.CCM下的稳态工作过程分析。

更多详情，请参阅：DC-DC转换电路。