闭环控制中的开关电源（BUCK）

闭环控制中的开关电源（BUCK）是一种高效的直流-直流（DC-DC）转换器，其核心原理基于电感的储能特性和开关管的快速通断控制。

一、工作原理

BUCK电路又称降压电路，其工作原理如下：

• 当开关管（如S或Q）驱动为高电平时，开关管导通，此时储能电感（如L）被充磁，流经电感的电流线性增加。同时，电容（如C）开始充电，为负载（如R）提供所需的能量。
• 当开关管驱动为低电平时，开关管关断，储能电感通过续流二极管放电，电感电流线性减少。在这个过程中，输出电压主要依靠输出滤波电容放电以及逐渐减小的电感电流来维持。

二、闭环控制

为了实现输出电压的稳定和精确调节，BUCK电路通常采用闭环控制。闭环控制通过引入反馈机制，使得电路的输出电压能够实时调整，以满足系统的要求。

• 反馈环节：通常，反馈信号通过采样电路从输出端获取，并与基准电压进行比较。
• 控制器：根据误差信号调整开关管的导通和断开时间（占空比），从而控制输出电压的大小。

闭环控制使得BUCK电路对负载变化和输入电压波动等外部干扰具有更好的适应性。当负载发生变化时，输出电压会随之波动，但闭环控制系统能够迅速响应，通过调整开关管的占空比，使输出电压迅速恢复到设定值。同样，当输入电压波动时，闭环控制系统也能够自动调整，保持输出电压的稳定。