Buck變換器別名叫降壓變換器，串聯(lián)開關穩(wěn)壓電源。

作用是把輸入高電壓轉換成人們需要的低壓。不要市電是AC220V，整流濾波后是310V的直流，大多電子產品是低壓電路，一般是5V、12V、24V、36V、48V等，這些低壓的電子設備不能直接應用輸入AC整流后的直流電壓，必須用一個轉換器轉換成所能應用的低電壓。當然能把高壓轉化成低壓的轉換器有很多種，Buck只是其中的一種，他的優(yōu)點是效率高，體積小，不同負載下面穩(wěn)壓效果好。

線路組成主要的功率器件是由開關管Q1，二極管D1，儲能電感L1，輸出濾波電容C1組成。

下面在穩(wěn)態(tài)的時候進行分析。

當Q1導通的時候，電流是由輸入端正流過Q1→L1→負載再回到輸入的負，形成回路1，根據(jù)KVL在回路1里面這個時候電感L1兩端的電壓是Vin-Vo-Rds*I，忽略mos管的壓降，電感兩端電壓VL=Vin-Vo. 導通的時間為Ton，電感電流是線性上升（在電感沒有達到飽和前）,在Q1關斷是電感電流達到最大lLmax。

當Q1關斷的時候，因為電感電流不能突變，為了維持原理的電流，D1導通，電流的流向由L1→負載→D1→L1形成了回路2，根據(jù)KVL，在一個回路里面的電壓為0，這個時候電感上的電壓為VL=Vo+Vd，如果忽略二極管的壓降，電感兩端電壓為Vo,關斷時間為Toff，

電感放電時間為Tm，

當Tm＜Toff時，電感電流是不連續(xù)，這種電感電流不連續(xù)叫斷續(xù)模式（DCM）。當Tm＞Toff的時候電感電流是連續(xù)，這種電感電流連續(xù)的叫連續(xù)模式（CCM）。當Tm=Toff時電感電流剛好釋放完，這種處在連續(xù)與斷續(xù)之間的叫臨界模式（BCM）。

我們看整個的回路1與回路2里，電感L1與負載一直都在，而輸出的負載電流是恒定的Io。輸入電感電流在整個周期里面，一直是變化的，但是平均值電流是與輸出電流一樣就是Io。又因為電感電流是線性增長后是線性下降的（電感不飽和），所以我們可以通過電感上的最大電流來判斷電感是工作在連續(xù)還是斷續(xù)。

當電感最大電流ILmax = 2Io的時候，電感電流是工作在臨界，當電感最大電流ILmax＞2Io的時候，電感電流是工作在斷續(xù)，當電感最大電流ILmax＜2Io的時候，電感電流是工作在連續(xù)。

下面是電感電流工作在連續(xù)與斷續(xù)的波形。

從上圖可以看出來，如果以輸出電流為參考，當△I=2Io的時候，設置開關頻率fs，這個時候可以根據(jù)U=L·di/dt，L就可以計算出來，推導過程如下。

在Q1導通的時候電感兩端電壓U=Uin-Uo，dt為導通時間Ton，

電感的計算公式就是

假設一個12V輸入的電壓，輸出電壓為5V，輸出電流為2A，開關頻率為100kHz，需要計算下臨界模式下電感的感量L。

臨界模式，那么電感上變化的電流△I=2·Io=4A

Ts=1/fs=1/100kHz=10μs

又因為是臨界模式，首先輸入電壓范圍Uin_min-Uin_max,輸出電壓Uo，輸出電流Io，這里計算電感的時候，我們需要知道，如果我們設計在輸入最低電壓電壓臨界，大于最低電壓整個電感是斷續(xù)的，如果我們設計在最高電壓臨界，在帶滿載的時候整個輸入范圍都是連續(xù)的。


審核編輯：劉清