文章目录

0.前言、开关电源主要拓扑列举
1.BUCK工作机制分析
1.1BUCK示例
1.2原理分析
2.BUCK设计关键与选型分析
2.1设计流程
2.2设计、选型关键
2.3功率电感选型分析
2.4输出电容选型分析
2.4肖特基二极管与MOSFET选型分析

1.BUCK工作机制分析

BUCK是降压型拓扑结构
分析关键：1.开关管断开与导通之后的能量迁移过程；2.电感电流、电容电流、负载电流分析。

1.1BUCK示例

如下为仿真拓扑示例（软件：LTspice XVII；S1为为理想开关管，S2相当于续流二极管）：

仿真结果：

1.2原理分析

基本原理示意：

过程分析：
Q1导通时：
电感电流不能突变
-

Q1关断时时：

稳（动）态分析（重点结论）：

CCM与DCM：
负载过轻，因此电感电流最小为负值，由于电流中二极管的存在，电流无法反向流动，被钳位，进入断续模式，需单独分析。（思考：这就是有些开关电源需要假负载的原因吗？）

LM2596典型应用、简化原理框图：

2.BUCK设计关键与选型分析

2.1设计流程

2.2设计、选型关键

设计：

1.选择合理的IC类型
2.电流环、电压环的合理设计

3.合理的选型：
①对元器件的关键参数深入理接
②基于具体的应用在关键参数中确定最重要的参数
③依据这些参数完成具体的选型

4.合理的PCB layout
①电容靠近管脚放置
②反馈电阻靠近FB，不能靠近电感，以防止电感磁场干扰耦合近反馈回路
③FB取样点在输出滤波电容上，提供环路稳定性

器件选型注意点：
电容：等效ESR、ESL尽量小。
电感：电路峰值电流要小于电感的饱和电流
续流二极管：反向恢复导通时间要短，一般为快恢复二极管或者肖特基二极管。

2.3功率电感选型分析

▲IL不能太大也不能太小。

注：ILmax=最大电流+纹波电流/2

2.4输出电容选型分析

Vco与Vesrco有相位差，所以总纹波小于两者之和
因此在容值较大的电容情况下，尽量选择较低ESR的电容

2.4肖特基二极管与MOSFET选型分析

• 一般来说续流二极管的额定电流越大，正向压降越小，故在成本可接受范围内，尽量选择额定电流较大的续流二极管
• 开关管一般位于高边，故选PMOS；选NMOS可能需要额外驱动电路，具体可参考原理图
  
  原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_43490708/article/details/126071938