BUCK开关电源设计step02-基础理论复习02

2.1 BUCK电源电感稳定工作的前提-伏秒法则。
☆ 伏秒法则：根据电感方程 V = L * (di / dt) , di / dt 由di(ON) /dt(ON)和di(OFF) /dt(OFF)两部分构成
那么ON时候的电流积分ΔIon要等于OFF时候的电流积分ΔIoff 即ΔIon = ΔIoff=ΔI。
由此可以得出 结论:加在电感两端的电压乘以导通时间 = 关断时刻电感两端的电压乘以关断时间

Von*Ton = Voff * *Toff*,*简称伏秒法则

*伏秒法则也说明电感电流下降后的点最终要回到电感电流上升开始的点，即能量复位到起始点*，电感才会稳定工作。

**2.2 BUCK电源重要参数—占空比：PWM占空比 D = Ton / T
2.2.1 对于BUCK电路中的电感，PWM的周期是否一定等于 Ton + Toff ？ 答案是否定的，
电感的三种电流模式下，PWM周期对应Ton,Toff关系如下

在电流连续模式(CCM)下,T = Ton + Toff

在电流临界连续模式(BCM)下,T = Ton + Toff

在电流断续模式(DCM)下,T > ( Ton + Toff)
结论： 电感的三种电流模式下，只有CCM,BCM模式下，占空比 D = Ton / (Ton + Toff)

**2.3 BUCK电路根据输入输出计算占空比公式以及推导：
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BUCK电路基本拓扑如上图所示： 推导过程：我们来分析上图,由于电感上电压方程VonTon = VoffToff 1：在SW ON的情况下，由于Vl = (Vin - Vo)，那么Von = Vin - Vo
2：在SW OFF的情况下，由于Vl = (VD + Vo)=(0.7v +Vo)≈Vo，那么Voff = Vo
3：那么根据公式VonTon = VoffToff 得出(Vin - Vo) * Ton=Vo * Toff ，
得出BUCK电路占空比 D = Ton / (Ton+Toff) = Vo / Vin,
那么意味着BUCK电路知道了Vin和Vo就知道了占空比。

结论： 对于BUCK 电路，占空比 D = Ton / (Ton+Toff) = Vo / Vin 式中 D-占空比 Ton-电感ON时间 Toff-电感OFF时间 Vo-输出电压 Vin-输入电压

*2.4 BUCK电源电源电路电感电流的计算

2.4.1 电感电流的符号和含义：
iL : 电感的平均电流，又叫 Idc
Iac: 平均值 iL 到 Ipeak之间的差值就叫 Iac，也可以叫纹波电流
Ipeak: 峰值电流 Ipeak = Idc + Iac;*
Ipp: 峰峰值 Ipp = 2Iac*
Isat : 饱和电流，当电感电流超过电感所能抑制的电流之外叫做饱和电流；

2.4.2 电感饱和电流的危害
当电感电流到达饱和电流后，那么电感将不存在感抗，也不会起到抑制瞬态电流的作用；

2.4.3 那么电感的选型中，电感的的额定电流就必须为是在负载电流的1.2倍；
假设负载额定电流为1A，那么电感额定电流选择1.2A（由于电感电流上升与下降过程是有纹波的，
我们一般设计电路的时候，纹波电流不能过大，否则会影响负载系统，一般设定为1.2以下）