DCDC拓扑之BUCK电路详解

DCDC拓扑之一BUCK电路，是一种降压类型电路，用途非常广泛，拓扑图如下，主要元器件包括开关管、电感、续流二极管、滤波电容。控制开关管导通与关闭实现电源降压，这是异步BUCK，如果把二极管更换为开关管，则是同步BUCK，同步BUCK发热量小效率高。

开关管导通电流流动如下图所示，这时二极管反向截止，输入电源给负载提供电流，同时为电感和电容储存能量。

开关管关闭电流流动如下图所示，这时二极管正向导通，开关管关闭，输入电源不能为负载供电，负载由电感和电容提供电能。

根据一个开关周期内电感的电流是否连续，BUCK电路分为三种工作模式：连续模式（CCM）、临界模式（BCM）、断续模式（DCM），如下图所示：

连续模式：整个开关周期内电流一直流动，不中断。

临界模式：开关周期结束时，电感电流恰好为0

断续模式：开关周期还未结束，电感电流降为0，直至下一个周期。

随手找了个带此类电路的板子，测量一下，这个DCDC芯片是圣邦的片子，这个同步类型片子功率蛮大的，电源设计从8V电压降到5V，输出电流能达到1.5A。手里没有测试电流仪表，使用示波器测量电压间接观察一下。

先测试一下空载，实际上不是，随手抓的板子，上面有其他电路，耗电约几十mA，不过影响不大。以下图片中黄色波形是5V输出电源纹波，蓝色波形是SW管脚波形。

空载时开关管三四十微妙开关一次，放大后波形如下，上面开关管导通了500ns后关闭，下面的开关管导通SW下降为0电位，电感电流下降到0之后SW出现振荡，最终稳定在5V和输出电压相同。

使用电子负载增加50mA，相比空载空闲期缩短了，如下图。

负载增加到100mA

电子负载增加到200mA

负载从50mA，增加到280mA，这个片子一直在缩短空闲时间，来保持输出电压稳定。上管导通时间几乎没有变化500ns左右。

负载增加到500mA，部分周期内振荡消失，这就应该是BCM临界模式。随着负载增加，这个片子中上管导通时间增加到了800ns左右，开始延长导通时间增加输出能力。

负载增加到600mA，振荡全部消失，进入CCM连续模式。上管导通时间增还是800ns左右

以下是负载增加到1000mA以及1500mA的截图，除了输出纹波变大了，SW波形变化不明显。上管导通时间增还是800ns左右。