浅析BUCK芯片在电路中的应用及特点

随着信息化时代的发展，生活中常见的电子产品，通常用到MCU、DSP、FPGA来作为产品设计的控制系统，这类控制系统通常为低压输入级（通常在12V以下），如5V、3.3V、1.8V等常用电压值，为了满足这一需求通常在电源芯片领域就需要用到二次降压，AC-DC之后，产品端需要根据不同的应用需求来匹配合适的二次降压产品。

常用的二次降压产品有LDO和BUCK开关稳压器。但这两类产品都有自己的优缺点。

当输入输出压差较大时，如果用到LDO，那么就要考虑功率损耗的问题，通常情况下封装越大，能支持的损耗越大，发热量也越大，效率有限、带载有限；在这种情况下就可以采用BUCK电路加LDO的方式，来给MCU、DSP、FPGA供电，将压差先降下来。

而且像一些4G、5G、WIFI、RF等模块在处理信号传输的时候电流也比较高，LDO一般无法支持，这时候就需要用到BUCK电路，微盟电子的DC-DC降压系列产品，就能很好的满足需求。

以下是BUCK电路的基本工作原理：

BUCK电路，又称降压电路，其基本特征是DC-DC转换电路，输出电压低于输入电压。

此电路的工作原理是：当开关管Q1驱动为高电平时，开关管导通，储能电感L1被充磁，流经电感的电流线性增加，同时给电容C1充电，给负载R1提供能量；当开关管Q1驱动为低电平时，开关管关断，储能电感L1通过续流二极管放电，电感电流线性减少，输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持。

讲完BUCK电路的基础电路以及工作原理，再来讲讲他们的控制模式，只有了解了控制模式，我们在应用选取时才能更好的选型。

在过去人们通常采用电压模式和电流模式，这些都有一定的优缺点，优点就是：稳定的工作频率、成熟的技术，缺点就是：对快速负载步阶的反应较慢、需误差放大器补偿、需斜率补偿。

近年来网络信息化产品的不断更新，电源管理芯片也做了一定的提升，微盟电子新推出的BUCK电路多采用CMCOT架构（电流模式和恒定导通时间同时控制的控制模式）。

先来看看微盟电子ME3110的内部架构：

CMCOT降压转换器高侧MOS会恒定导通一段预定导通时间，占空比是借着改变高侧MOS的关断时间而调整的。

CMCOT转换器也包含了电流检测及误差放大器，较不易受噪声影响，特别是在低占空比的情况之下，因为系统不需要等待下一个频率来到，所以能较快速地反应突然的步阶负载。

当输出电流降低，误差放大器的输出电压会上升，且上升至电流的下降斜率时，一个新的导通时间周期就会启动，使转换器之电流再次上升，增强了输出的稳定性。

此架构的优势比较明显：快速反应负载步阶的变化、低侧电流检测、最低导通时间小、占空比可较低、无需斜率补偿。

对于产品设计来说，可以很好的节约空间，外围简单，对于产品应用来讲可以很好的满足客户负载的变化，我们可以详细看看微盟电子ME3110的负载响应变化图：

这种结构能做到高效以及快速响应。