降压型转换器电流路径介绍

描述

  在降压型转换器(Buck Converter)中,电流路径随开关器件的导通与断开周期性地变化。这种转换器利用一个开关来控制能量从输入源到负载的传递,并通过调整开关的占空比(即导通时间与周期时间的比例)来调节输出电压。

  在电路图中,我们看到了一款具备“二极管整流”或称为“异步整流”功能的降压型DC/DC转换器集成电路(IC)及其配套外部电路。该IC的BOOT引脚连接了一个电容器,这个电容器是用于驱动内置N通道金属氧化物半导体场效应晶体管(Nch-MOSFET)的自举器件。

  

开关器件

  同时,COMP引脚则连接了一组电阻和电容,这些元件共同构成了相位补偿网络。值得注意的是,并非所有IC都会设有这些特定的引脚。

  通过红色线条标示的是开关Q1处于导通状态时电流的主要流向。其中CBYPASS代表的是用于高频去耦的电容器,而CIN则指的是大容量电容器。

  当开关Q1刚开始导通时,会流过一股急剧的电流,这股电流主要来自CBYPASS,其次是CIN。而渐进变化的电流则是由输入电源来提供的。

  红色线条表示的是开关Q1断开时的电流路径。这时,二极管D1会导通,从而允许电感L中储存的能量被释放至输出端。

  

开关器件

  由于降压型转换器的输出端串联有电感,因此尽管输出电容器中的电流会发生变化,但整体上看,其变化是相对平滑的。

  总结而言,降压型转换器的电流路径涉及周期性的储能和释能过程,通过精密的控制来调节输出电压。开关器件、电感、二极管(或同步整流器)和输出滤波电容都是构成这一复杂过程的关键元件。设计时必须考虑这些元件的性能参数以及它们之间的相互作用,以确保转换器高效、稳定地工作。

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