Buck電路，也稱為(wei) 降壓電路，是一種直流-直流（DC-DC）轉換器，其主要功能是將較高的輸入電壓轉換為(wei) 較低的輸出電壓。這種電路在現代電子設備中非常常見，尤其是在需要從(cong) 高電壓電源獲取低電壓輸出的應用場景中，如手機、筆記本電腦等便攜式設備的電池供電係統。本文將詳細解釋Buck模式下的電路工作原理。

Buck電路的基本組成

一個(ge) 基本的Buck電路包括以下幾個(ge) 核心元件：

開關(guan) 元件：通常是MOSFET，負責周期性地導通和截止，控製電能的傳(chuan) 輸。

儲(chu) 能電感：在MOSFET導通時儲(chu) 存能量，並在MOSFET截止時釋放能量，以維持輸出電壓的穩定。

二極管或肖特基二極管：當MOSFET截止時，二極管導通，允許電感中的能量繼續流向輸出端，維持輸出電壓。

輸出電容器：用於(yu) 平滑輸出電壓，減少電壓波動。

Buck電路的工作原理

Buck電路的工作原理基於(yu) PWM（脈衝(chong) 寬度調製）技術，其工作過程可以分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段：開關(guan) 管導通狀態和開關(guan) 管關(guan) 閉狀態。

開關管導通狀態

當MOSFET導通時，輸入電源的電壓被傳(chuan) 遞到電感元件上，並產(chan) 生儲(chu) 存能量的磁場。此時，電容元件也開始儲(chu) 存電荷。

電感中的電流線性增加，同時給電容充電，為(wei) 負載提供能量。

開關管關閉狀態

當MOSFET關(guan) 閉時，電感元件釋放儲(chu) 存的能量。通過電感元件的變化磁場，電流在電容元件和負載間形成一個(ge) 回路。

輸出電壓由電感元件、電容元件和負載共同維持。

控製機製

控製電路根據反饋信號監測輸出電壓的變化，並調整PWM信號。PWM信號控製MOSFET的開關(guan) 頻率和占空比，以維持輸出電壓在設定值範圍內(nei) 。

穩壓功能

通過不斷調整PWM信號，控製電路使得輸出電壓保持穩定。當輸出電壓超過設定值時，PWM信號會(hui) 減小，降低占空比；反之，當輸出電壓低於(yu) 設定值時，PWM信號增加，增加占空比。

Buck電路的工作模式

Buck電路的工作模式主要包括連續導通模式（CCM）、非連續導通模式（DCM）和邊界導通模式（BCM）。

CCM（Continuous Conduction Mode）：在一個(ge) 開關(guan) 周期內(nei) ，電感電流從(cong) 不會(hui) 到0，電感磁通從(cong) 不回到0。

DCM（Discontinuous Conduction Mode）：在開關(guan) 周期內(nei) ，電感電流總會(hui) 回到0，意味著電感被適當地“複位”。

BCM（Boundary Conduction Mode）：控製器監控電感電流，一旦檢測到電流等於(yu) 0，功率開關(guan) 立即閉合。

結論

Buck電路通過PWM控製技術，實現了輸入電壓到輸出電壓的高效轉換。通過調整開關(guan) 管的占空比，可以精確控製輸出電壓，滿足不同負載的需求。Buck電路的三種工作模式使其能夠適應不同的應用場景，實現高效能量轉換和穩定的電壓輸出。