本文阐述了buck电路的工作原理,文末有一个Multsim仿真文件的链接。
芯片内部可以看作是一个开关,不断按下和释放,产生一个PWM波。以12V到5V为例,高电平:低电平=5:7。
在实际的功率芯片中,用MOS管代替开关,控制电路根据输出的反馈信号控制MOS管开关。
但如果是这样,输出将是占空比约为44%的方波。
我们需要的是输出稳定的5V电压。
对于占空比约为44%的方波,通过电容滤波可以输出稳定的5V电压。滤波可以简单理解为当整流电压高于电容电压时电容充电,当整流电压低于电容电压时电容放电。在充放电过程中,输出电压基本稳定。
根据公式I=C*du/dt,电容电压突然变化,dt无穷小,电流无穷大。为了抑制电流,我们可以增加电感。因为电感的电流不能突然变化,所以通过电容的电流被很好的抑制了。
这时,又出现了一个问题。MOS管关断时,输出端没有电流流过,违背了电感电流不能突变的原理。为了持续产生电流,反向连接续流二极管产生放电电路,同时可以防止其短路。
这是降压电路的拓扑结构。
Multsim仿真电路图
输出波形图
整流波形图
标签:MOS电容开关