电力电子技术03 （1）---电路稳态分析方法

学习来源（只用于个人学习笔记，建议对着老师视频学习理解更深入）：2.2稳态分析的基本方法_哔哩哔哩_bilibili

一、Buck降压电路

Buck电路，也称为降压转换器，是一种DC-DC电压转换器，用于将输入电压降低到所需的输出电压，同时提高系统的效率。它在电源管理和电池供电设备中广泛应用。

1.工作原理

Buck电路的工作原理是通过开关元件（如晶体管或MOSFET）的开关动作，将输入电压转换为较低的输出电压。主要包含以下几个部分：

1.1 主要组成部分及其作用

1. 开关元件（Q1）：控制电流流向。MOSFET开关打开时，电流通过电感器L流向负载；开关关闭时，电流通过二极管D继续流动。
2. 二极管（D1）：在MOSFET关闭时，提供电流路径，使电感器L中的电流持续流动。
3. 电感器（L1）：存储能量并在开关周期内释放，以减少电流波动。
4. 电容器（C1）：滤波器，平滑输出电压，减少波纹。
5. 控制电路：生成PWM信号来控制MOSFET的开关频率和占空比，以调节输出电压。

1.2 工作阶段

1. 开关元件导通阶段（Ton）：MOSFET导通，输入电压Vin通过MOSFET加在电感器L上。电流线性增加，电感器储存能量。
2. 开关元件关断阶段（Toff）：MOSFET关断，电感器L中的电流通过二极管D续流，电流逐渐减少，电感器释放能量。

1.3 输出电压计算

输出电压Vout与输入电压Vin之间的关系由占空比D（Ton与开关周期T的比值）决定：

其中，占空比D由PWM控制信号决定。例如，占空比为50%时，输出电压为输入电压的一半。

2.电路图

2.1 输出电压