巴克转换器波形

Question

对我来说，理解降压转换器波形的相关概念变得非常困难。电容在其输出端起什么作用?它是用来平滑电压纹波的吗?为什么输入电流不为零，因为电感阻塞了它时，它上电，并逐渐增加?在此输入图像描述

Answer 1

电容器有两个用途:

• 改善瞬态响应
• 波纹减少
• 电感器的高频充电/放电环路

要理解的关键是电感器是供应中的主要能量存储和转印元件，而不是电容器。在转移能量的作用中，电感位于两个状态之一：

• “充电”:高侧开关开启，电流从电源流向负载，电感磁通增加(储能)。
• “放电”:高侧开关关闭，电感电压反向，电流从电感流到负载并通过捕获二极管回流，电感磁通减少(释放能量)。

从这个存储和释放周期产生的电压被电容器平滑。它为电感电流纹波形成高频旁路路径，最终返回到电感。电容越小，纹波就越多。

现在我想向大家介绍Falstad电路模拟器．这个在线工具允许你创建和分享可视化的，交互式的模拟，给一个“动手”的感觉电路，因为他们运行。与SPICE及其衍生物不同，您可以动态更改组件值，而不必每次都重新启动sim。

这是一个基本的降压转换器(在这里尝试一下)：

尝试修改电感和滤波器帽值，看看对纹波的影响。

还要注意这里有一个派对戏法:自举高边n-FET栅极驱动器．这种技术产生的电压以上这就是为什么你会看到一些调节器需要一个帽到一个“BOOT”引脚:他们使用高边n-FET，因此需要使电压

这里还有另一个派对技巧:同步切换．这将用低Rds(on) FET (模拟在这里)：

这种技术提高了效率，因为低侧FET具有近零的IR降，与甚至是最佳肖特基捕获二极管的正向电压降相比为约0.3V。

Answer 2

为什么输入电流不为零，因为电感阻塞了它时，它上电，并逐渐增加?

对于非通电电感，在t = 0+时i = 0。但对于一个带电的电感器，当电压有只是被应用它等于电流就在之前电压被施加。

Buck变换器有两种工作模式:连续导通模式(CCM)和间断导通模式(DCM)。在你的例子中，降压变换器在CCM中运行。

在CCM中，电感电流永远不会降到零。因此得名“连续传导”。这就是为什么当开关打开时电感会有一些非零电流流过。

在DCM中，电感电流在开关断开时降至零。因此称为不连续传导。在这种情况下，当开关打开时，电感电流将为零，但这仅仅是因为在开关打开之前电感没有被通电。

电容在其输出端起什么作用?它是用来平滑电压纹波的吗?

是的。没有输出电容，负载将得到一个脉冲直流输出，就像半/全波整流器没有滤波器。试着模拟一个有输出电容和没有输出电容的降压转换器，看看结果。