buck变换器介绍_直流斩波BUCK电路设计

电子技术近年来发展迅猛，直流开关电源广泛应用于个人计算机、电信通信、系统、特种航天和生物医疗等领域，对开关电源的性能、功率密度、工作效率和可靠性的电子系统中有着广泛的应用，小型化成为必然的要求。本文介绍直流斩波BUCK电路设计。

Buck主拓扑电路

开环Buck电路图

开环buck电路

参数计算与选择

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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（1）占空比D=U0/UI=75%

（2）滤波电感

滤波电感的选择与负载电流的变化范围及希望的工作状态有关，假设电路要求工作在电感电流连续工作状态，则临界电感L=（1-D）U0/（2fsI0）根据公式代入计算可得：

L=7.5*10（-6）H

此时L值为电感电流连续与否的临界值，实际电感值可选为（2～3）倍的临界电感。这里L取7.5*10（-6）H。

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

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（3）滤波电容

电容的容量，会影响输出纹波电压和超调量的大小。在开关关断时为负载供电和减小输出电压的纹波，滤波电容C的选择直接关系开关稳压电源输出中纹波电压分量U大小。

滤波电容C

C=U0（1-D）8U0LF2

根据纹波要求代入计算C=0.0007F

这里电容C取7.5*104F。

纹波电压，主要是由电容的寄生电阻ESR和电容容量决定，而一般的电容，其C与寄生电阻Rc的乘积趋于常数，约为50～80∗F。本例中取为60∗F。所以Rc=0.08。

开环BUCK电路模型及仿真

（1）在simulink中搭建Buck电路的仿真模型，使用开关器件是MOSFET，如下图所示。

开环buck电路在matlab中模型

仿真电压和电流波形

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