Buck电路的常规角度分析

1.Buck电路的常规角度分析

　2.1时域分析方法

　　下面按着电容充放电和电感充放电进行时域分析。

　　时域分析的过程是按着输入电压的高与低，分析电路里电容电压和电感电流的变化过程。这个分析过程可以按着大多课本上面所讲述的过程分析，从CCM模式到DCM模式。

　　（1）CCM模式

　　当输入电压为Vin时，电感电流增加，电流小于输出负载电流iL，此时的负载电流由电感和电容同时提供。当电流逐渐增加到大于输出的平均电流的时候，电感电流为负载和电容提供能量。当输入为0，即开关管关断时，电感电流下降，此时电流依然大于输出平均值，电容电压延续上述上升的趋势，直至电感电流小于输出平均电流，电容开始放电，完成一个开关周期的循环过程。

　　（2）DCM模式

　　在DCM模式下，电感的电流在开关管管断后的一段时间后逐渐减为零，此时的等效输入电压为输出电压值，具体的波形如图4所示。

　　在CCM模式下，电压的输出值与输入值之间是正比关系，比例系数为占空比D。在DCM的模式下电压会被抬升，具体的关系和电路的参数、开关频率以

　　及占空比相关。

　　

　　2.2相平面分析

　　上面的分析过程中，电感电流以及电容的电压都被看作是三角波的上升和下降，其实在有些过程中这些状态变量是正弦变化的，下面从相平面的方式分析它的工作过程。

　　CCM模式

　　CCM模式下的电路的相平面图为图5所示，红色部分为电感电流和电容电压的变化范围和变化过程。

图中的过程和上面的分析过程是相似的，只是在前面把电感电流和电容电压的变化都看作是线性的。其实质的变化是电感和电容的谐振。后面将其与经典并联负载谐振的电路进行比较可以有更深层次的理解。

　　

3.Buck电路与并联负载谐振

3.1并联负载谐振的等效电路

　　并联的负载谐振电路一般有两种形式，即输出整流侧电压源形式和输出电流源形式。

　只要电容的电压不为零，整流的二极管便是对角开通，不会出现电感续流的过程。后级的电感和电容是二阶滤波器，即相当于Buck电路的输出侧，输出为整流电压的直流成分。由于输入电压为谐振电容电压的绝对值，积分求平均后可以得到。