buck電路工作狀態(tài)

Buck電路是一種非常常見的降壓電路，在許多電子設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用，例如手機(jī)、電腦、顯卡等等，可以將高電壓的直流電源轉(zhuǎn)換為低電壓的直流電源，供給電路中需要的電壓，它的常見工作狀態(tài)有穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)和暫態(tài)工作狀態(tài)。

穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)

穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)是指Buck電路在負(fù)載電流基本不變的情況下，電路達(dá)到了一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)，即輸入直流電壓持續(xù)不變，輸出直流電壓保持穩(wěn)定。在穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)下，Buck電路的輸出電壓、輸入電壓、電感電流、開關(guān)管電流等各個(gè)參數(shù)都是穩(wěn)定的。這種情況下，隨著輸出負(fù)載的變化，電路會(huì)調(diào)整其參數(shù)以保持輸出電壓穩(wěn)定。

這里我們需要了解一下Buck電路穩(wěn)態(tài)輸出電壓的計(jì)算方法：

輸出電壓 = 輸入電壓 × (占空比) × (1 - 穩(wěn)態(tài)損耗)

其中，占空比是指開關(guān)管所處的開通時(shí)間與周期時(shí)間之比，穩(wěn)態(tài)損耗是指電路中所有元件的損耗之和。

在穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)中，開關(guān)管會(huì)按照一定的頻率進(jìn)行開關(guān)，來保持輸出穩(wěn)定。當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，Buck電路會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)其開關(guān)管的占空比，并且通過反饋電路來監(jiān)測(cè)輸出電壓，以保證輸出電壓不會(huì)發(fā)生大的波動(dòng)。

暫態(tài)工作狀態(tài)

暫態(tài)工作狀態(tài)是指Buck電路在經(jīng)歷過一段時(shí)間的電路擾動(dòng)后，電路會(huì)發(fā)生一些暫時(shí)的非穩(wěn)定性現(xiàn)象。暫態(tài)工作狀態(tài)分為開關(guān)過程中的暫態(tài)和負(fù)載變化過程中的暫態(tài)。

開關(guān)過程中的暫態(tài)主要是由于電感電流和開關(guān)管電流突然發(fā)生變化而引起的電壓波動(dòng)。當(dāng)開關(guān)管開啟時(shí)，電感處于磁場(chǎng)積累電荷的狀態(tài)，電流逐漸增加；當(dāng)開關(guān)管關(guān)閉時(shí)，磁場(chǎng)減小，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)反向電勢(shì)，它會(huì)引起電感電流瞬間下降，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電壓峰值。這個(gè)峰值是由于電感的自感電壓和輸出電容器的電壓共同產(chǎn)生的。

負(fù)載變化過程中的暫態(tài)主要是由于電路負(fù)載突然發(fā)生變化而引起的電壓波動(dòng)。當(dāng)負(fù)載從重到輕時(shí)，電路中電感處的電流會(huì)逐漸下降，這時(shí)開關(guān)管會(huì)增加占空比來保持輸出電壓穩(wěn)定；當(dāng)負(fù)載從輕到重時(shí)，電路中電感處的電流會(huì)逐漸上升，這時(shí)開關(guān)管會(huì)減少占空比來保持輸出電壓穩(wěn)定。

暫態(tài)工作狀態(tài)下產(chǎn)生的電壓波動(dòng)會(huì)對(duì)輸出電壓造成不利影響。為了消除這些影響，可以采用一些措施，如添加電容、磁珠等元件來減小電路中的波動(dòng)，以保證Buck電路在暫態(tài)工作狀態(tài)下也能保持穩(wěn)定。

總之，Buck電路的穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)和暫態(tài)工作狀態(tài)都需要注意，了解到Buck電路在不同工作狀態(tài)下的特點(diǎn)和對(duì)輸出電壓的影響，有助于電路設(shè)計(jì)和調(diào)試。