電子技術(shù)近年來發(fā)展迅猛，直流開關(guān)電源廣泛應(yīng)用于個人計算機、電信通信、系統(tǒng)、特種航天和生物醫(yī)療等領(lǐng)域，對開關(guān)電源的性能、功率密度、工作效率和可靠性的電子系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，小型化成為必然的要求。本文介紹直流斬波BUCK電路設(shè)計。

Buck主拓撲電路

開環(huán)Buck電路圖

開環(huán)buck電路

參數(shù)計算與選擇

（1）占空比D=U0/UI=75%

（2）濾波電感

濾波電感的選擇與負載電流的變化范圍及希望的工作狀態(tài)有關(guān)，假設(shè)電路要求工作在電感電流連續(xù)工作狀態(tài)，則臨界電感L=（1-D）U0/（2fsI0）根據(jù)公式代入計算可得：

L=7.5*10（-6）H

此時L值為電感電流連續(xù)與否的臨界值，實際電感值可選為（2～3）倍的臨界電感。這里L取7.5*10（-6）H。

（3）濾波電容

電容的容量，會影響輸出紋波電壓和超調(diào)量的大小。在開關(guān)關(guān)斷時為負載供電和減小輸出電壓的紋波，濾波電容C的選擇直接關(guān)系開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出中紋波電壓分量U大小。

濾波電容C

C=U0（1-D）8U0LF2

根據(jù)紋波要求代入計算C=0.0007F

這里電容C取7.5*104F。

紋波電壓，主要是由電容的寄生電阻ESR和電容容量決定，而一般的電容，其C與寄生電阻Rc的乘積趨于常數(shù)，約為50～80∗F。本例中取為60∗F。所以Rc=0.08。

開環(huán)BUCK電路模型及仿真

（1）在simulink中搭建Buck電路的仿真模型，使用開關(guān)器件是MOSFET，如下圖所示。

開環(huán)buck電路在matlab中模型

仿真電壓和電流波形

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