此文，我們分析BUCK電路中具體有哪些類型的電壓參數(shù)...

1. 根據(jù)電路節(jié)點(diǎn)分類

如圖所示，以非同步BUCK電路為例：

三個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓分別為：輸入電壓（輸入節(jié)點(diǎn)的電壓）Vin 、開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓 Vph 和輸出電壓（輸出節(jié)點(diǎn)的電壓）Vout ；

三個(gè)導(dǎo)通壓降分別為：功率電感的直流電阻導(dǎo)致的壓降 V_DCR 、高邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-H) 、續(xù)流二極管正向?qū)▔航?V_D （非同步降壓電路）或低邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-L) （同步降壓電路）。

從宏觀的角度以電路中的“節(jié)點(diǎn)”來(lái)看，BUCK電路共有這6種電壓類型。

注：這里的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)或Phase/PH節(jié)點(diǎn)電壓使用Vph表示，以區(qū)別于開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降Vsw。

2. 根據(jù)交直流類型分類

從宏觀角度看，BUCK電路中只有直流電壓和交流電壓這兩種；細(xì)分的話，交流電壓中又包括PH節(jié)點(diǎn)的斬波/方波電壓、輸出電壓中的紋波電壓。

從宏觀角度看，輸入電壓、輸出電壓都是直流電壓；實(shí)際上，它們都是有疊加交流電壓或紋波電壓的，只是可以使用 BUCK電路的直流增益和直流傳遞函數(shù)(2) 中提到的“小紋波近似”方法，交流電壓或紋波電壓相對(duì)直流分量是可以被忽略的。

3. 三個(gè)導(dǎo)通壓降

如前所述，BUCK電路有三個(gè)導(dǎo)通壓降，分別為功率電感的直流電阻導(dǎo)致的壓降 V_DCR 、高邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-H) 、續(xù)流二極管正向?qū)▔航?V_D （非同步降壓電路）或低邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-L) （同步降壓電路）。

3.1 功率電感導(dǎo)通壓降 V_DCR

參考3.2.7章節(jié)內(nèi)容，在TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)功率電感上的平均電流為 I_OUT ，即公式(3.206)（ I_(L,TON,AVG) = I_OUT ）（后續(xù)更新）；所以，由功率電感直流電阻導(dǎo)致的壓降 V_DCR 可以表示為(3.107)

其中，I_OUT 是電感平均電流，R_DC 是電感的直流電阻（DCR）。

3.2 高邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-H)

參考“3.3.8.2 高邊開(kāi)關(guān)管上的平均電流”章節(jié)內(nèi)容，TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)高邊開(kāi)關(guān)管上的平均電流為 I_OUT ，即公式(3.230)（ I_(SW-H,TON,AVG) = I_OUT ）（后續(xù)更新）；

所以，非同步或同步降壓電路中高邊開(kāi)關(guān)管上的導(dǎo)通壓降 V_(DS(ON)-H) 可以表示為(3.108)

其中，I_OUT 是TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)高邊開(kāi)關(guān)管上的平均電流，R_(DS(ON)-H) 是高邊開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通電阻。

3.3 低邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降 V_(SW-L)

參考“3.3.9.2 低邊開(kāi)關(guān)管或續(xù)流二極管上的平均電流”章節(jié)內(nèi)容，“續(xù)流二極管或低邊開(kāi)關(guān)管在TOFF時(shí)間內(nèi)的平均電流等于功率電感在TOFF時(shí)間內(nèi)的平均電流 I_OUT ”；同理可得，同步降壓電路中低邊開(kāi)關(guān)管上的導(dǎo)通壓降 V_(DS(ON)-L) 可以表示為

這里需要說(shuō)明的是，

① I_OUT 通常表示的是負(fù)載電流，因?yàn)楣β孰姼猩系钠骄娏鳌⒏哌呴_(kāi)關(guān)管在TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)的平均電流、低邊開(kāi)關(guān)管在TOFF關(guān)斷時(shí)間內(nèi)的平均電流，都等于負(fù)載電流，所以也可以敘述為“I_OUT 是電感平均電流”，“I_OUT 是TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)高邊開(kāi)關(guān)管上的平均電流”，“I_OUT 是TOFF關(guān)斷時(shí)間內(nèi)低邊開(kāi)關(guān)管上的平均電流”同理。

② 這三個(gè)壓降的區(qū)別是，V_DCR存在于整個(gè)TSW周期內(nèi)，V_(SW-H)僅存在于TON導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，V_D或V_(SW-L)僅存在于TOFF關(guān)斷時(shí)間內(nèi)。

推薦關(guān)注“電源先生”