降压转换器的buck电路分析

MP1584美国芯源半导体生产的step-down converter 降压转换器。其核心是buck转换!

下面是对BUCK电路进行分析。

buck电路也属于开关电源。通过在MOS管Q上加上开关信号PWM，控制开关管的导通与关断，是电感和电容充放电，这里采用的二极管是肖特基二极管，其特点是快速恢复。相对于普通的二极管，普通的二极管会因为开关频率高产生漏电发热大而被烧毁。

科普一下，在开关电源中，单管DC/DC转换器共有六种，即降压式(Buck)DC/DC转换器 ，升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。

伏秒原则：处于稳定状态的电感，开关导通时间(电流上升段)的伏秒数须与开关关断(电流下降段)时的伏秒数在数值上相等，尽管两者符号相反。

公式：ΔVon ·Ton = ΔVoff ·Toff

所以我们可以退出buck电路：

(Vin-Vo)*DT=Vo*(1-D)T

Vo=Vin *D

D是占空比，这里表达的就是电感充电电压(Vin-Vo)和充电时间的乘积等于电感放电的电压(Vo)乘以放电的时间。

所以通过控制占空比就可以实现降压的目的。

从另外一个角度分析，电感和电容组成了低通滤波器，使输出电压尽可能的是直流分量，电感不断的续流，保证电流的连续，电容保证输出电压的稳定!

MP1584的典型应用电路图，在平板设备上用过。

输入电压范围是4.5-28V输出最大电流3A。

可配置输出1.8V，3V，5V等的典型电压。在上图中D1，L1，C2组成了典型的buck回炉，可以看出D1的电路符号是肖特基二极管。