BUCK電路的定義
BUCK電路是一種降壓斬波器，降壓變換器輸出電壓平均值Uo總是小于輸出電壓UD。
通常電感中的電流是否連續(xù)，取決于開關頻率、濾波電感L和電容C的數(shù)值。
BUCK也是DC-DC基本拓撲，或者稱為電路結構，是最基本的DC-DC電路之一，用直流到直流的降壓變換。
BUCK和BOOST使用的元件大部分相同，但是元件的組成卻不盡相同。
簡單的BUCK電路輸出的電壓不穩(wěn)定，會受到負載和外部的干擾，當加入PID控制器，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
可通過采樣環(huán)節(jié)得到PWM調制波，再與基準電壓進行比較，通過PID控制器得到反饋信號，與三角波進行比較，得到調制后的開關波形，將其作為開關信號，從而實現(xiàn)BUCK電路閉環(huán)PID控制系統(tǒng)。
BUCK電路的參數(shù)計算
電感的參數(shù)
電感的選擇要滿足直到輸出最小規(guī)定電流時，電感電流也保持連續(xù)。
在臨界不連續(xù)工作狀態(tài)時：
所以
傳輸文件進行 [薄膜開關] 打樣越大，進入不連續(xù)狀態(tài)時的電流就越小。
電容的參數(shù)
電容的選擇必須滿足輸出紋波的要求。
電容紋波的產生：
1. 電容產生的紋波： 相對很小，可以忽略不計;
2. 電容等效電感產生的紋波：在300KHZ~500KHZ以下可以忽略不計;
3. 電容等效電阻產生的紋波：與esr和流過電容電流成正比。為了減小紋波，就要讓esr盡量的小。
BUCK電路的結構
將快速通斷的晶體管置于輸入與輸出之間，通過調節(jié)通斷比例(占空比)來控制輸出直流電壓的平均值。該平均電壓由可調寬度的方波脈沖構成，方波脈沖的平均值就是直流輸出電壓。
Q導通：
輸入端電源通過開關管Q及電感器L對負載供電，并同時對電感器L充電。電感相當于一個恒流源，起傳遞能量作用。電容相當于恒壓源，在電路里起到濾波的作用。
Q閉合：
電感器L中儲存的能量通過續(xù)流二極管D形成的回路，對負載R繼續(xù)供電，從而保證了負載端獲得連續(xù)的電流。
從電路可以看出，電感L和電容C組成低通濾波器，此濾波器設計的原則是使us(t)的直流分量可以通過，而抑制us(t)的諧波分量通過;
電容上輸出電壓uo(t)就是us(t)的直流分量再附加微小紋波uripple(t)。
電路工作頻率很高，一個開關周期內電容充放電引起的紋波uripple(t)很小，相對于電容上輸出的直流電壓Uo有：電容上電壓宏觀上可以看作恒定。
電路穩(wěn)態(tài)工作時，輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成，宏觀上可以看作是恒定直流，這就是開關電路穩(wěn)態(tài)分析中的小紋波近似原理。
一個周期內電容充電電荷高于放電電荷時，電容電壓升高，導致后面周期內充電電荷減小、放電電荷增加，使電容電壓上升速度減慢，這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡，此時電壓維持不變;
反之，如果一個周期內放電電荷高于充電電荷，將導致后面周期內充電電荷增加、放電電荷減小，使電容電壓下降速度減慢，這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡，最終維持電壓不變。
這種過程是電容上電壓調整的過渡過程，在電路穩(wěn)態(tài)工作時，電路達到穩(wěn)定平衡，電容上充放電也達到平衡，這是電路穩(wěn)態(tài)工作時的一個普遍規(guī)律。
開關S置于1位時，電感電流增加，電感儲能;而當開關S置于2位時，電感電流減小，電感釋能。假定電流增加量大于電流減小量，則一個開關周期內電感上磁鏈增量為：
ΔΨ=L(Δi)>0
此增量將產生一個平均感應電勢：
u=ΔΨ/Τ>0
此電勢將減小電感電流的上升速度并同時降低電感電流的下降速度，最終將導致一個周期內電感電流平均增量為零;一個開關周期內電感上磁鏈增量小于零的狀況也一樣。
這種在穩(wěn)態(tài)狀況下一個周期內電感電流平均增量(磁鏈平均增量)為零的現(xiàn)象稱為：電感伏秒平衡。這也是電力電子電路穩(wěn)態(tài)運行時的又一個普遍規(guī)律。
BUCK的應用電路
BUCK電路主要應用于低壓大電流領域，其目的是為了解決續(xù)流管的導通損耗問題。采用一般的二極管續(xù)流，其導通電阻較大，應用在大電流場合時，損耗很大。用導通電阻非常小的MOS管代替二極管，可以解決損耗問題，但同時對驅動電路提出了更高的要求。此外，對Buck電路應用同步整流技術，用MOS管代替二極管后，電路從拓撲上整合了Buck和Boost兩種變換器，為實現(xiàn)雙向DC/DC變換提供了可能。在需要單向升降壓且能量可以雙向流動的場合，很有應用價值，如應用于混合動力電動汽車時，輔以三相可控全橋電路，可以實現(xiàn)蓄電池的充放電。
UC3842
UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調制芯片。
該芯片集成了振蕩器、具有高溫補償?shù)母咴鲆嬲`差放大器、電流檢測比較器、圖騰柱輸出電流、輸入和基準欠電壓鎖定電路以及PWM鎖存器電路。
其應用領域為：開關電源;工業(yè)電源;電壓反饋電路設計;反激開關電源設計。
SG3525
SG3525 是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片，它簡單可靠及使用方便靈活，輸出驅動為推拉輸出形式，增加了驅動能力;內部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器，有過流保護功能，頻率可調，同時能限制最大占空比。它的應用領域是：開關電源;直流變換器;逆變器設計;脈沖寬度調制。
TL431
TL431是可控精密穩(wěn)壓源。
它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意的設置到從Verf(2.5V)到36V范圍內的任何值。
該器件的典型動態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應用中用它代替穩(wěn)壓二極管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路，可調壓電源，開關電源等。
應用領域：電平值轉換;充電器;開關電源;適配器;DVD;電視機。
BUCK電路的使用注意
BUCK電路只有一個電感，沒有變壓器，輸入與輸出不能隔離。
這就存在一個危險，一旦功率開關損壞電路，輸入電壓將直接加到負載電路，因為占空比D《1，所以BUCK電路僅有一路輸出，如果輸出電壓為5V，還需要3.3V時，則要加后續(xù)調節(jié)器，BUCK電路在多路輸出時是這樣應用的。
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