降压转换器原理图解析，降压转换器计算公式详解

在这篇文章中，小编将对降压转换器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、什么是降压转换器？

降压转换器（Buck Converter）也称为降压稳压器或降压模块，是一种电力电子设备，用于将高电压转换为低电压。它的主要作用是将输入电压降低到所需的输出电压，以供给负载使用。降压转换器广泛应用于各种领域，如电子设备、通信设备、汽车电子、工业自动化等。

降压转换器的原理基于电感和开关管的工作原理。通过控制开关管的通断，使电感储存能量，然后通过电容器将能量输出，实现电压的降低。这种转换器也被称为降压开关转换器，因为它是一种电压输出低于电压输入的开关转换器。

降压转换器通常至少包含两个半导体元件（如二极管和晶体管）和一个储能元件（如电容器或电感器）。在输出端和输入端，还可能会加上以电容器为主的滤波器，以降低电压涟波。

二、降压转换器原理图、计算公式解析

图1是非同步降压转换器的原理图。降压转换器将其输入电压降低为较低的输出电压。当开关Q1导通时，能量转移到输出端。

图1：非同步降压转换器原理图

公式1计算占空比：

公式2计算最大金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应力：

公式3给出了最大二极管应力：

其中Vin是输入电压，Vout是输出电压，Vf是二极管正向电压。

与线性稳压器或低压差稳压器（LDO）相比，输入电压和输出电压之间的差异越大，降压转换器的效率就越高。

尽管降压转换器在输入端具有脉冲电流，但由于的电感 - 电容（LC）滤波器位于转换器的输出端，输出电流是连续的。结果，与输出端的纹波相比，反射到输入端的电压纹波将会更大。

对于占空比小且输出电流大于3A的降压转换器，建议使用同步整流器。如果您的电源需要大于30A的输出电流，建议使用多相或交错功率级，因为这样可以最大限度地减少组件的应力，在多个功率级之间分散产生的热量，并减少转换器输入端的反射纹波。

使用N-FET时会造成占空比受限，因为自举电容需要在每个开关循环进行再充电。在这种情况下，最大占空比在95-99％的范围内。

降压转换器通常具有良好的动态特性，因为它们为正向拓扑结构。可实现的带宽取决于误差放大器的质量和所选择的开关频率。

图2至图7显示了非同步降压转换器中FET、二极管和电感器在连续导通模式（CCM）下的电压和电流波形。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关降压转换器的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。