【干货】BUCK电路讲解，工作原理+图文结合，通俗易懂，带你搞定
【干货】BUCK电路讲解，工作原理+图文结合，通俗易懂，带你搞定
今天给大家分享的是：BUCK 电路
BUCK、BOOST、BUCK-BOOST作为直流开关电源中应用广泛的拓扑结构，属于非隔离的直流变换器。本期内容将对其中的BUCK电路展开详细介绍。
BUCK基础拓扑电路
降压式（BUCK）变换器是一种输出电压≤输入电压的非隔离直流变换器。BUCK变换器的主电路由开关管Q，二极管D，输出滤波电感L和输出滤波电容C构成。
接下来将从：
- 开关整流器基本原理
- 传说中的“伏-秒平衡”
- 同步整流死区时间
三部分详细介绍BUCK电路的工作原理。让我们打起精神，擦亮眼睛，深刻体会简洁而不简单的BUCK电路吧！
开关整流器基本原理
开关整流器是BUCK电路的核心组件之一，其工作原理基于半导体开关器件（如MOSFET或IGBT）的快速开关特性。在BUCK电路中，开关管Q在控制信号的驱动下周期性地导通和截止，从而控制能量的传输。当开关管导通时，输入电源通过开关管向负载供电，并同时给输出滤波电感L充电；当开关管截止时，电感L通过二极管D向负载释放能量，同时电容C维持输出电压的稳定。
传说中的“伏-秒平衡”
“伏-秒平衡”是BUCK电路中一个重要的概念，它描述了在稳态条件下，电感两端电压与时间的乘积在开关周期内保持恒定的现象。具体来说，当开关管导通时，电感L两端的电压等于输入电压减去输出电压（Vin - Vout）；当开关管截止时，电感L两端的电压等于负的输出电压（-Vout）。根据电感的伏秒平衡原理，这两个电压与各自持续时间的乘积应该相等，即：
(Vin - Vout) * Ton = Vout * Toff
其中，Ton是开关管导通时间，Toff是开关管截止时间。通过调整开关管的占空比（D = Ton / (Ton + Toff)），可以实现对输出电压的调节。
同步整流死区时间
在传统的BUCK电路中，二极管D用于续流，但在高频工作时，二极管的反向恢复时间会限制电路的性能。为了解决这一问题，现代BUCK电路常采用同步整流技术，用一个额外的开关管（通常是一个MOSFET）来替代二极管。
同步整流电路中，两个开关管需要精确控制以避免直通现象（即两个开关管同时导通）。为此，通常会在两个开关管的驱动信号之间设置一个死区时间，确保在任何时候只有一个开关管处于导通状态。死区时间的设置需要综合考虑开关管的开关速度、驱动电路的延迟等因素，以确保电路的稳定性和效率。
通过以上三个方面的详细讲解，相信读者对BUCK电路的工作原理有了更深入的理解。BUCK电路虽然结构简单，但其工作原理蕴含了丰富的电力电子学知识，是学习和研究开关电源技术的重要基础。