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buck原理

Buck電路是一種降壓型直流-直流轉換器,其工作原理基於電感電容的工作特性。以下是Buck電路的工作原理:

電路組成:Buck電路主要由開關(SW)、二極體(D)、電感(L)和電容(C)組成,以及一個負載(RL)。

工作原理:

當開關SW閉合時,電感電流增加,電感儲能。此時,二極體D反向偏置而截止,輸入電壓通過電感給負載RL供電,同時電感和電容儲存能量。

當開關SW斷開時,電感電流減小,電感釋放能量。此時,二極體D正向偏置並導通,電容向負載RL提供能量。

電壓調節:在一個開關周期內,如果電感充電電荷高於放電電荷,電容電壓升高;反之,如果放電電荷高於充電電荷,電容電壓下降。通過調整開關SW的導通時間,可以控制電容上的電壓,從而達到降壓的目的。

濾波作用:電感L和電容C組成低通濾波器,允許直流分量通過並抑制諧波分量。電容上的輸出電壓是輸入電壓的直流分量加上微小紋波。

穩態工作:在穩態工作時,電路達到充放電平衡,電容上的電壓維持不變。電感上的磁鏈增量在每個開關周期內平均為零,這是電力電子電路穩態運行時的普遍規律。

小紋波近似:在電路穩態分析中,由於電路工作頻率很高,一個開關周期內電容充放電引起的紋波很小,因此可以近似認為電容上的電壓巨觀上是恆定的。

綜上所述,Buck電路通過周期性地控制開關的導通和截止,利用電感和電容的工作特性,將輸入電壓轉換為穩定的、較低的輸出電壓。