Buck帶同步整流,關閉二極管仿真模式會使空載損耗大
利用二極管仿真模式提高降壓轉換器輕負載效率
Buck電路工作原理以及三種工作模式分析
Buck電路,又稱降壓電路,其基本特征是DC-DC轉換電路,輸出電壓低於輸入電壓。輸入電流為脈動的,輸出電流為連續的。
、Buck電路工作原理
當開關管Q1驅動為高電平時,開關管導通,儲能電感L1被充磁,流經電感的電流線性增加,同時給電容C1充電,給負載R1提供能量。等效電路如圖二
圖二
當開關管Q1驅動為低電平時,開關管關斷,儲能電感L1通過續流二極管放電,電感電流線性減少,輸出電壓靠輸出濾波電容C1放電以及減小的電感電流維持,等效電路如圖三
圖三
三、Buck電路的三種工作模式:CCM,BCM,DCM
1、CCM Mode:關鍵點原件波形見圖四
圖四
開關管Q1導通時,根據KVL定律:
2、BCM Mode:關鍵點原件波形見圖五
圖五
3、DCM Mode:關鍵點原件波形見圖六
圖六
四、外為參數對系統工作模式的影響:
圖七
五、BUCK電路仿真驗證:
圖八
2、CCM模式仿真驗證:在上述BCM分析的基礎上,得出儲能電感的電感量80uH為臨界點,由系統工作在CCM的條件,可以將儲能電感電感量設置為120uH,理論計算:
參照圖十,可以得出仿真結果,
3、DCM模式仿真驗證:在上述BCM分析的基礎上,得出儲能電感的電感量80uH為臨界點,由系統工作在DCM的條件,可以將儲能電感電感量設置為40uH。重點驗證輸入輸出電壓關系以及輸出平均電流關系。