硬件系统工程师宝典（30）-----降压式Buck电路分析

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大家好，欢迎继续关注电子工程学习系列。今天，我们深入探讨《硬件系统工程师宝典》中的一个重要话题——降压式Buck电路详解。Buck电路，也称为串联开关稳压电路，其工作原理如图所示。电路有CCM和DCM两种基本模式，前者电感电流始终大于零，后者则在开关断开期间短暂无电流。

CCM模式的波形图揭示了开关的两种状态：状态1，Q管导通，电流增加，当Q截止，二极管导通以维持电感电流连续；状态2，Q管关闭，自感电动势使电感电压反向。要保持电感能量平衡，占空比δ与输出电压Vd有直接关系。为了降低输出纹波，电感L和滤波电容C的选择至关重要，提高开关频率也有助于减小纹波。

在DCM模式下，当电感小于临界值，电流会出现断续，波形有三种状态：Q导通、Q截止时二极管续流和Q及VD截止。设计Buck变换器时，我们需要选择合适的续流二极管，考虑工作频率、开关管类型（如MOSFET、IGBT或GTR），并确定合适的占空比、临界电感和电容，以确保电压稳定和纹波控制。

最后，电路设计还要考虑导线的选择，包括电流有效值、穿透深度等，以确保电路性能。此外，我们还分享了一系列电子工程学习资料，涵盖模拟电路、单片机等多领域，旨在帮助大家提升技能，实现学习目标。