硬件学习笔记--53 DC-DC Buck工作原理、选型及应用介绍

        DCDC Buck转换器作为现代电子系统中不可或缺的电源管理器件，其选型和应用对系统性能有着决定性影响。本文将从Buck转换器基本原理出发，详细解析选型关键参数、外围器件设计、PCB布局要点等方面，帮助工程师全面掌握Buck转换器的设计技巧。

1.Buck转换器基本原理

        Buck转换器（降压型DC-DC转换器）是一种输出电压低于输入电压的非隔离直流变换器，广泛应用于各种电子设备的电源系统中。与线性稳压器(LDO)相比，Buck转换器具有显著的高效率优势，通常效率在70%以上，高效率设计甚至可达95%以上。

        基本工作原理：Buck变换器的主电路由开关管、二极管(或同步MOS管)、输出滤波电感和输出滤波电容构成。当开关管闭合时，电感被充磁储能，电流线性增加，同时给电容充电并为负载提供能量；当开关管关断时，储能电感通过续流二极管(或同步MOS管)放电，电流线性减小，输出电压靠输出电容放电和减小的电感电流维持6。通过控制开关管开启关断的占空比，可以精确控制输出电压的大小。

        Buck转换器的工作模式根据电感电流是否连续可分为四种：连续导通模式(CCM)、边界导通模式(BCM)、非连续导通模式(DCM)和强制连续导通模式(FCCM)。不同模式下电感的电流波形特性不同，对转换器的效率和纹波性能有显著影响。

2.Buck转换器关键选型参数

2.1 电气特性参数

1）输入电压范围：必须考虑实际使用中的输入电压波动范围，确保不超过器件规格。例如工业应用常需要宽输入范围(如4.5V-60V)的Buck转换器。

2）输出电压：有固定输出