buck電路的三種工作模式

Buck電路是一種常見的降壓電路，它可以將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，并且輸出電流一般較大。Buck電路有三種工作模式: 連續(xù)導(dǎo)通模式、間斷導(dǎo)通模式和邊界導(dǎo)通模式，本文將詳細(xì)介紹它們的工作原理和特點。

一、連續(xù)導(dǎo)通模式

在連續(xù)導(dǎo)通模式下，開關(guān)管在整個開關(guān)周期內(nèi)都處于導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間之和等于一個開關(guān)周期。在此模式下，輸出電壓可以通過改變導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間來調(diào)節(jié)。

工作原理：當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時，電感L貯存了電流，同時電容C將電壓平滑化。當(dāng)開關(guān)管Q1關(guān)閉時，電感L將電流轉(zhuǎn)移到二極管D1上，此時電感L會發(fā)生反向電壓，使電容C繼續(xù)向負(fù)極放電，從而維持輸出電流的平穩(wěn)。

連續(xù)導(dǎo)通模式的優(yōu)點是輸出電流穩(wěn)定，容易控制，缺點是將會產(chǎn)生一定的開關(guān)損耗，因為開關(guān)管溫度上升，功率總是有損失的。

二、間斷導(dǎo)通模式

間斷導(dǎo)通模式下，開關(guān)管在一個開關(guān)周期內(nèi)，有一段時間處于關(guān)斷狀態(tài)，此時電感L存儲的能量被電容C釋放，使輸出電壓保持穩(wěn)定。在此模式下，輸出電壓可以通過改變導(dǎo)通時間來調(diào)節(jié)。

工作原理：當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時，電感L貯存了電流，同時電容C被充電。當(dāng)開關(guān)管Q1關(guān)閉時，電感L轉(zhuǎn)移電流到二極管D1上，此時電容C繼續(xù)向負(fù)極放電，維持輸出電流的平穩(wěn)，并保持一段時間進(jìn)行放電，為并行導(dǎo)通的MOSFET做準(zhǔn)備，從而提高了效率。

間斷導(dǎo)通模式的優(yōu)點是開關(guān)損耗小，容易實現(xiàn)高效率，缺點是可能會出現(xiàn)輸出電壓波動，需要加入電容器進(jìn)行濾波。

三、邊界導(dǎo)通模式

邊界導(dǎo)通模式是介于連續(xù)導(dǎo)通模式和間斷導(dǎo)通模式之間的一種工作模式。在此模式下，開關(guān)管在一個開關(guān)周期內(nèi)，一部分時間處于導(dǎo)通狀態(tài)，一部分時間處于關(guān)斷狀態(tài)，這段時間與邊界相交。邊界導(dǎo)通模式是在間斷導(dǎo)通模式和連續(xù)導(dǎo)通模式的優(yōu)點上做了平衡，實現(xiàn)了高效率和穩(wěn)定電壓輸出。

工作原理：當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，電感會儲存電流，同時電容C被充電。當(dāng)開關(guān)管關(guān)閉時，電感將電流轉(zhuǎn)移到二極管D1上，此時電容C繼續(xù)向負(fù)極放電，維持輸出電流的平穩(wěn)，并保持一段時間進(jìn)行放電，同時，如果負(fù)載電流過小，開關(guān)管不會被關(guān)斷，從而實現(xiàn)了連續(xù)導(dǎo)通。

邊界模式電路可以實現(xiàn)高效率、精確的電流輸出、寬范圍的負(fù)載電流和電壓穩(wěn)定性。

總結(jié)：

以上是介紹Buck電路的三種工作模式，連續(xù)導(dǎo)通模式、間斷導(dǎo)通模式和邊界導(dǎo)通模式。我們可以根據(jù)實際需要在這三種模式之中進(jìn)行選擇。連續(xù)導(dǎo)通模式適用于負(fù)載電流較大的情況，間斷導(dǎo)通模式適用于負(fù)載電流較小的情況，邊界模式則可以平衡兩種模式的優(yōu)缺點，實現(xiàn)精確的控制和高效率的輸出。