buck电路共地和浮地

Buck电路是一种常见的直流-直流转换器，它能够将高电压DC转换成低电压DC，它被广泛应用于电子设备、太阳能电池板和锂电池的充电中。在设计和使用Buck电路的过程中，存在两种常见的连接方式：共地和浮地。本文将详细介绍这两种连接方式的原理、优缺点以及适用场景，以帮助读者更好地理解Buck电路设计和应用中的相关知识。

一、共地连接

共地连接指的是在Buck电路中，在输入电源和输出部分之间共同使用同一个地线的连接方式。在共地连接的Buck电路中，输入电源和输出负载之间的电位差（即电压）是通过共同的地线连接来实现的。

共地连接的基本原理是在Buck电路中建立一个电路环路，这个环路包含输入电源、电感、开关管、二极管和输出负载等元器件。当开关管关闭时，电流通过电感器充电和放电，并储存了一部分的电感能量；而当开关管打开时，电感器在电路环路中会产生感应电动势，从而将储存的能量传递给输出负载。共地连接的Buck电路如下图所示：


通过共地连接方式连接的Buck电路具有以下优点：

1、连接简单：由于输入电源和输出负载之间使用同一个地线进行连接，因此电路结构相对简单，易于实现。

2、成本低：由于使用的元器件相对较少，因此这种连接方式成本相对较低。

3、良好的抑制EMI：由于共地连接可以减小电路环路中感应电动势的影响，因此这种连接方式具有良好的抑制电磁干扰（EMI）的能力。

但是共地连接的Buck电路也存在一些缺点：

1、噪声问题：由于Buck电路中存在开关管和二极管的开关，因此会产生较大的电磁噪声，对一些要求较高的应用场景可能会存在干扰问题。

2、隔离性差：由于使用单个电源和共同地线，因此Buck电路的输入和输出之间的隔离性较差，容易受到外部电磁干扰的影响。

二、浮地连接

浮地连接指的是在Buck电路中，输入电源和输出负载之间没有直接的电路路径连接，而是通过变压器来实现电路隔离的方式。在浮地连接的Buck电路中，通过连接输入和输出的变压器，在电路中建立输入侧电路和输出侧电路之间的电气隔离。浮地连接的Buck电路如下图所示：


浮地连接的Buck电路具有以下优点：

1、高隔离性：相对于共地连接，浮地连接的隔离性能更好，可以有效地抵御外部电磁干扰的影响。

2、低噪声：由于Buck电路中的输入和输出之间通过变压器进行隔离，因此减小了电磁干扰和噪声的产生。

但是，浮地连接的Buck电路也存在一些缺点：

1、连接复杂: 由于需要增加电路中的变压器来实现电气隔离，浮地连接的Buck电路结构相对较复杂，设计难度较大。

2、成本高: 因为需要使用多个元器件，如变压器、电感、二极管等，所以使用浮地连接的Buck电路的成本要比共地连接高出许多。

结论

总的来说，无论是共地连接还是浮地连接，各自有它们的优点和缺点。在实际的应用中，需要根据实际情况选择适当的连接方式。对于一些性能要求较低的应用场景，可以采用共地连接的Buck电路，因为它的成本比较低，而且抑制EMI效果较好。而对于一些要求较高的应用场景，如需要较高的抗干扰能力、较高的隔离性等要求，浮地连接的Buck电路是更为合适的选择。此外，由于Buck电路的设计和应用需要考虑许多因素，因此在设计和实现过程中需要深入理解每种连接方式的原理、优缺点以及适用场景，以确保电路的稳定性和可靠性。