首先
放上一张buck电路图
一个buck电路由四部分组成:1.S(开关) 2.L(电感) 3.C(电容) 4.D(续流二极管)
对于buck对于电路来说,每个部分的选择都是非常重要的,每个部件之间的功能是相辅相成的。接下来,让我们分析一下每个部分的功能。
1.S(开关)
对于开关来说,会产生空比D和开关频率Fsw
Vo=dVin
输出电压Vo与输入电压Vin比例系数为开关的空比d。
2.L(电感)
电感特性:
(1):电感值L:电感值L的计算首先依据电感计算公式
以上公式在TI的TPS5430的datasheet中截取。
根据公式计算所需的最小电感量
电感的最大电感不应该太大,因为当电感的电感很大时,电感电流变化的能力会变得很低,这意味着电感的电感越大,电感上的电流就越不容易变化DCDC所带负载发生瞬态电流变化的时候,电路的反应会很慢,从而降低电路的整体性能
当我们选择电感时,我们应该选择比例Lmin稍微大一点的电感。
2()
电感在buck电路中为储能元件,电感有一个很重要的特性就是电感上的电流不会发生突变,利用这个特性,我们就可以知道在负载端电流突然出现瞬间的增加或者减小的的话,负载的电压会发生瞬间的改变,接下来我们来分析一下这种情况:
/1.当负载端电流突然上升时
当负载端电流突然上升时,电感L上的电流不会突变,Iod上升,所以根据kcl,Iod增加的电流只能通过电容器放电来补充,因此电容器上的电荷减少,电容器两端的电压降低,负载端的电压降低。
/2.当负载端电流突然下降时
当负载端电流突然下降时,负载端等效电流流向应与实际情况相反。kcl,此时,额外的电流只能流入电容器,增加电容器上的电荷,因此电容器两端的电压也会增加,负载两端的电压会立即上升。
3.C(电容)
4.D(续流二极管)
续流二极管,顾名思义,在电路中起着续流的作用。那么问题来了,什么时候要续流呢?
续流二极管的关键在于开关S,当开关S导通时,电路的环路是这样的
电流通过电感L通过负载Load回到GND。二极管反偏截止相当于断路。
当开关S打开时
当开关S导通时,电感作为储能元件储存能量,S断开后,原始电流的环路被破坏。电感L上的能量I只能通过上图所示的I箭头标记的方向释放。开关断开后,续流二极管D为电感L提供能量释放通路。
这篇文章还没写完,待续。