一文理解BUCK电路的降压原理
前段时间讲过了boost电路，现在该轮到讲buck电路了。
buck电路和boost电路用到的器件几乎一样，如果理解了boost电路的升压原理，其实buck的降压原理也是很容易理解的。
下面简单的讲一下buck电路。
图示为简单的buck电路图。
此电路具有电源，开关管，电感，二极管 电容，负载电阻器件。
其中，开关管选用的为mos管，也可以选择三极管。其源极接pwm波。pwm的高低起伏控制着mos管的导通与断开。
电感：可以将电能转换为磁能存储起来，也可以将磁能转换为电能进行释放。在整个电路中，需要注意到以下两点：
1 电感在进行储能与释放能量时，其极性会发生反向。
2 电感电流不能突变，其只能线性放大和减小。这个从电感的公式ldi/dt=u就能看出来。
电容：具备储能与释放能量的特点，与电感相反，其极性不会发生变化。当外部电压大于电容电压时，其进行充电，当外部电压小于电容电压时，其开始放电。
二极管：具有单向导通，反向截止的特性。部分电路中，也有将此二极管改为mos管的，我们称之为同步buck电路。然而我们今天要讲的是异步buck电路。
为了更好的讲解电路，还是分为两个阶段进行讲解。
下面以理想状态下，对电路进行分析。
mos管导通
当mos管导通时，电流流向如图所示。
此时v1为整个电路进行供电，电感l1将电能转换为磁能进行储能。其极性表现为左端正极，右端负极。电容此阶段开始充电。电路输出电压uo1。电感两端的压差等于v1- uo1。
mos管断开
当mos管断开时，电流流向如图所示。
此时电感相当于电池，对外进行放电。因为电感电流不能突变，所以流经电感的电流流向不变。极性发生变化，表现为左负右正。此时二极管起到了续流的作用。此时输出电压为uo2。
uo1= uo2。
当开关闭合与断开的瞬间，电感极性会发生偏转，此时负载由电容供电。
前面我们提过，电感的秒伏定理。根据电感的秒伏定理可知：
uo2(1-d)t= (v1-uo1)dt
即简化一下：uo1(1-d)=(v1- uo1)d
uo1=dv1
因为d永远小于1，所以uo1永远小于输入电压v1。
为了更好的明白buck电路，我们可以这样理解。假设我们想要指定的电压uo输出。
在mos管闭合时，因为电感电流不能突变，其右端电势也只能随着电源供电储能，右端电势从0v逐渐升高，当升高至uo以上时，mos管瞬间断开，停止输出电压的继续升高，此时输出电压略高于设定值。
在mos管断开后，其开始释放能量，当右端输出电压低于uo时，mos管瞬间再闭合，阻止输出电压的继续下降。
来回反复的循环，使得输出电压始终保持在uo上下轻微的徘徊，而这种徘徊的压差可以理解为我们常说的纹波值。其可以通过调整输出电容的参数来降低纹波，保持稳定的输出电压。
由于二极管以及mos管都为非理想状态，所以输出电压与上述公式计算存在偏差。所以。为讲究效率，二极管以及mos管 电感的选择也是非常的重要的，后面的文章我再进行讲解。
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其中，开关管选用的为mos管，也可以选择三极管。其源极接pwm波。pwm的高低起伏控制着mos管的导通与断开。
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2 电感电流不能突变，其只能线性放大和减小。这个从电感的公式ldi/dt=u就能看出来。
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为了更好的讲解电路，还是分为两个阶段进行讲解。
下面以理想状态下，对电路进行分析。
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当mos管导通时，电流流向如图所示。
此时v1为整个电路进行供电，电感l1将电能转换为磁能进行储能。其极性表现为左端正极，右端负极。电容此阶段开始充电。电路输出电压uo1。电感两端的压差等于v1- uo1。
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此时电感相当于电池，对外进行放电。因为电感电流不能突变，所以流经电感的电流流向不变。极性发生变化，表现为左负右正。此时二极管起到了续流的作用。此时输出电压为uo2。
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前面我们提过，电感的秒伏定理。根据电感的秒伏定理可知：
uo2(1-d)t= (v1-uo1)dt
即简化一下：uo1(1-d)=(v1- uo1)d
uo1=dv1
因为d永远小于1，所以uo1永远小于输入电压v1。
为了更好的明白buck电路，我们可以这样理解。假设我们想要指定的电压uo输出。
在mos管闭合时，因为电感电流不能突变，其右端电势也只能随着电源供电储能，右端电势从0v逐渐升高，当升高至uo以上时，mos管瞬间断开，停止输出电压的继续升高，此时输出电压略高于设定值。
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