DCDC电源设计的几种基本原理(11)

在高频稳压开关电源的设计中，普遍采用的是脉宽调制方式。因为频率调制方式容易产生谐波干扰，而且其滤波器设计也比较困难。

（1）降压式（Buck）DC／DC变换器

如图1所示的直流变换器在使用时的输出纹波较大，为降低输出纹波，可在输出端接入电感L、电容C，如图2所示。图中的VD1为续流二极管。降压（Buck）式变换器的输出电压平均值UOUT总是小于输入电压UIN。电路中通过电感的电流（iL）是否连续，取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。

图2 降压式（Buck）变换器 当电路工作频率较高时，若电感和电容量足够大并为理想元件，则电路进入稳态后，可以认为输出电压为常数。当晶体管VT1导通时，电感中的电流呈线性上升，因而有

式中，ton为晶体管导通时间；iOUT（max）为输出电流的最大值；iOUT（min）为输出电流的最小值；Δion为晶体管导通时间内的输出电流变量。

当晶体管截止时，电感中的电流不能突变，电感上的感应电动势使二极管导通，这时

式中，toff为晶体管截止时间；Δioff为晶体管截止时间内的输出电流变量。

在稳态时

式中，Δi为输出电流变量。

因为电感滤波保持了直流分量，消除了谐波分量，故输出电流平均值为