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電路原理

01Buck電路原理

Buck電路，也就是常說的降壓電路，為直流進-直流出。電路沒有變壓器，輸入輸出公共一個地。下圖為Buck電路的簡化示意圖。

1.MOS管Q開通時，電流流向如下圖紅色箭頭所示。

從左邊的Vin的正極出來，經過MOS管Q，在經過電感Lf，在電感Lf兩端會產生一個左正右負的感應電動勢，這個時候他用來存儲能量。再過來會給負載Vo供電。同時，Vin會給Cf電容充電。最后電流在回到Vin的負極。此時二極管D沒有電流流向，不導通。

2.MOS管Q關斷時，電流流向如下圖箭頭所示。

在電感Lf兩端會產生一個左負右正的反向電動勢，此時，電感Lf釋放能量，會通過負載Vo經二極管D形成一個通路。此時二極管D是起續流作用。同時，Cf電容會給負載Vo放電。

3.Buck電路占空比

下圖為磁性物質的磁滯回線。電感、磁棒都屬于磁性物質。磁滯回線表示磁場強度周期性變化時，強磁性物質磁滯現象的閉合磁化曲線。他表明了強磁性物質反復磁化過程中磁化強度M或磁感應強度B與磁場強度H之間的關系。

伏秒值:伏秒積，即電感兩端的電壓V和這段時間T的乘積。

伏秒值平衡:伏秒平衡一般用在開關電路中。當開關電路穩定工作的時候一個開關周期內電感的電流變化量最終為零。即開關開通的時候，經過電感的電流增加量和開關關斷的時候，電感的電流減少量是相等的，即:△ITon=△IToff。

電感的電壓公式:V=L*di/dt=L*△I/△T，所以V(導通)*△Ton=V(關斷)*△Toff，即伏秒平衡。

在Buck電路中，如下圖，開關管開通的時候，磁芯激磁，電感電流增加。開關管關斷的時候，磁芯去磁，電感電流下降。

如下圖，根據伏秒值平衡原則，(VinVo)Ton=VoToff;Vo=Vin*D;D=Vo/Vin。

實際占空比:D1=Ton/T

Ton:開通時間;T:周期。

理論上Buck電路占空比可以在0-100%變化。

實際占空比理論占空比要大一些。因為理論占空比，沒有考慮開關管開通時，還有續流二極管導通時的壓降。

02Boost電路原理

實現升壓的本質是電壓的疊加(歐姆定律);

首先MOS管S閉合，電壓源Vin會對電感進行充電，充完之后電感上有持續的電流(電感特性:電感上的電流不會發生突變)。

當開關斷開的瞬間，電感上面依然是有電流的，有電流就以為著電感兩端會有電壓，這時電感電壓與電源電壓疊加就完成了后級電壓輸出比前級高。

這個電壓不是在某一個階段完成的，他是在整個周期里面，很多個周期進行不斷的疊加不斷的循環，最終實現了從一個較低的電壓，升到一個較高的電壓。

核心:電感進行了儲能，而后通過后級電路進行釋放，在不同周期里面往返重復最終實現了一個穩定的電壓輸出。