嵌入式-硬件-DCDC(BUCK)电路分析

文章目录

    • 一:DC-DC(BUCK)电路拓扑图
      • [1.1 典型的buck电路为12V输入5v输出](#1.1 典型的buck电路为12V输入5v输出)
    • 二:市面上常用的DCDC模块
      • [2.1 某宝热销产品](#2.1 某宝热销产品)
      • [2.2 dcdc模块的各种测试数据](#2.2 dcdc模块的各种测试数据)
      • [2.3 自己做一个的BOM成本](#2.3 自己做一个的BOM成本)
      • [2.4 采用不同芯片来自己画板打样](#2.4 采用不同芯片来自己画板打样)
    • 三:BUCK电路原理图分析(面试)
      • [3.1 buck 电路是什么(画图)?](#3.1 buck 电路是什么(画图)?)
      • [3.2 原理与工作方式](#3.2 原理与工作方式)
      • [3.3 伏秒原则,又称伏秒平衡](#3.3 伏秒原则,又称伏秒平衡)
      • [3.4 Buck变换器的两种工作模式(CCM和DCM)](#3.4 Buck变换器的两种工作模式(CCM和DCM))
      • [3.5 死区时间](#3.5 死区时间)
      • 道友:一个人的成熟从3次放下开始。

推荐视频:工科男孙老师《 设计一款好用的12V转5V模块
推荐文章:《 嵌入式-数模电-MOS管经典教程(PPT最全版本)》

一:DC-DC(BUCK)电路拓扑图

1.1 典型的buck电路为12V输入5v输出

  • 有两个NMOS管的为同步整流电路;
  • 上管为NMOS管,下管为二极管的则为异步整流电路
  • Buck变换器的工作过程可分为两部分:
    1)开关(晶体管)导通:二极管D1截止;电感电流线性增加并储能;电容充电储能;输出电压Vo。
    2)开关(晶体管)关断:二极管D1导通;电感释放能量;电容放电;输出Vo。

  • 用mos管代替续流二极管,能减少发热和导通压降,减少损耗。
  • mos 管的G极由IC的PWM控制,能控制占空比也就能控制mos管的开关断频率,相当于水龙头放水的时间控制

二:市面上常用的DCDC模块

2.1 某宝热销产品

2.2 dcdc模块的各种测试数据

2.3 自己做一个的BOM成本

2.4 采用不同芯片来自己画板打样

三:BUCK电路原理图分析(面试)

3.1 buck 电路是什么(画图)?

  • BUCK 电路通常是指降压型直流-直流转换器,就是用于将一个较高的直流电压转换为较低的直流电压。
  • 将低直流电压升为高直流电压即为boost电路。

3.2 原理与工作方式

  • 开关调制:Buck电路通过周期性开关MOSFET来控制电能的流动。MOSFET的开关动作由控制电路(IC的PWM控制器)控制,通常以固定的频率进行开关,例如几十Khz到几mhz不等。
  • 电感储能:电感在电路中起到关键作用。它能存储能量并平滑电流。当NMOS导通时,电源电压通过电感传输能量到负载;当上管NMOS关断时,电感的能量持续流向负载,但此时的电流路径是 通过下管nmos来完成电路。
  • 输出控制:通过控制mosfet的导通比例(即占空比),可以调节输出电压。占空比定义为开关周期中mosfet导通时间与总周期时间的比率。

3.3 伏秒原则,又称伏秒平衡

  • 是指开关电源稳定工作状态下,加在电感两端的电压乘以导通时间等于关断时刻电感两端电压乘以关断时间,或指在稳压工作的开关电源中电感两端的正伏秒值等于负伏秒值。

3.4 Buck变换器的两种工作模式(CCM和DCM)

  • 按电感电流在每个周期开始时是否从零开始。
  • Buck变换器的工作模式可以分为电感电流连续工作模式(ConTInuousConducTIonMode,CCM)和电感电流不连续工作模式(DisconTInuousConductionMode,DCM)两种。

3.5 死区时间

  • 在开关电源系统中,死区时间(Dead Time)是指为了避免两个晶体管开关同时导通而引入的屏蔽时间。
  • 连接的两个晶体管开关通过交互地闭合和关断来决定线圈中电流的增减。为避免两个晶体管同时导通造成不必要的电流浪涌,即需控制电路在开关动作引入死区特性。在死区时间内,需要完成对已导通晶体管的关断和另一晶体管的导通。
  • 死区时间:
    • 设置必要的死区时间以防止短路。
    • 死区时间越小,体二极管传导越少。
    • 死区时间越小,损耗越小,效率越高。

以上,完,欢迎在评论区补充

道友:一个人的成熟从3次放下开始。

1.放下过去的遗憾:过去的事无法改变,我们应该努力向前看;

2.放下心中的攀比:去发现和珍惜属于自己的快乐,比羡慕他人更有意义;

3.放下无谓的担忧:把当下的事情做好,比什么都重要。

相关推荐
网易独家音乐人Mike Zhou6 小时前
【卡尔曼滤波】数据预测Prediction观测器的理论推导及应用 C语言、Python实现(Kalman Filter)
c语言·python·单片机·物联网·算法·嵌入式·iot
zy张起灵6 小时前
48v72v-100v转12v 10A大功率转换电源方案CSM3100SK
经验分享·嵌入式硬件·硬件工程
lantiandianzi13 小时前
基于单片机的多功能跑步机控制系统
单片机·嵌入式硬件
哔哥哔特商务网13 小时前
高集成的MCU方案已成电机应用趋势?
单片机·嵌入式硬件
跟着杰哥学嵌入式13 小时前
单片机进阶硬件部分_day2_项目实践
单片机·嵌入式硬件
电子科技圈14 小时前
IAR与鸿轩科技共同推进汽车未来
科技·嵌入式硬件·mcu·汽车
东芝、铠侠总代1361006839315 小时前
浅谈TLP184小型平面光耦
单片机·嵌入式硬件·物联网·平面
lantiandianzi15 小时前
基于单片机中医药柜管理系统的设计
单片机·嵌入式硬件
嵌入式知识大讲堂15 小时前
HDMI数据传输三种使用场景
单片机
黑客呀16 小时前
[系统安全]Rootkit基础
stm32·单片机·系统安全