Buck电路，也被称为降压转换器，是一种常用的直流-直流(DC-DC)转换电路，主要用于将高电压转换为低电压，适用于电源管理和电子设备的供电系统。它的工作原理基于电感器储能和二极管导通的特性，能够有效地提供稳定的输出电压，即使输入电压有所变化。 在Buck电路中，主要元件包括开关晶体管Q1（通常为MOSFET）、电感L、二极管D1和滤波电容C。电路的工作过程可以分为两个阶段：导通阶段和截止阶段。 1. **导通阶段**： - 当开关Q1导通时，输入电源Vin通过Q1向电感L供电，此时电流iL线性增加。电流线性增加是因为电感的特性决定其两端电压与电流变化率成正比（V=Ldi/dt）。电感L存储能量，同时负载R上的电流Io开始流动，输出电压Vo是Vin减去电感L和负载R压降的组合，即Vo = Vin - (iL * RL)，这里假设RL为负载电阻。由于电容C在充电状态，其电压is逐渐升高，二极管D1承受反向电压，不导通。 2. **截止阶段**： - 当开关Q1关闭后，电感L中的电流不能突然中断，因此会通过二极管D1继续流向负载R，形成一个反向电流。由于电感的自感效应，其两端电压极性反转，这样D1导通，电流iL保持不变，继续通过负载R，而电容C开始放电，维持输出电流Io的连续性。在这个阶段，输入电流is为零，因此总电流is是脉动的，但由于电容C的滤波作用，输出电流Io变得连续且平滑。 Buck电路的输出电压Vo可以通过调整开关Q1的占空比D（导通时间ton与周期Ts的比例）来控制。增大D可以使Vo上升，反之则下降。理想情况下，当D=1时，Vo=Vin，Buck电路相当于一个直接连接；当D=0时，Vo=0，电路断开。 输出电压Vo和输入电压Vin之间的关系可由以下公式给出： \[ Vo = Vin \cdot D \] 而输出电流Io与输入电流Is之间的关系则是： \[ Io = Is \cdot D \] 通过优化Buck电路的设计，可以实现高效率、低纹波和快速动态响应，使其在各种应用中广泛使用，例如笔记本电脑、手机充电器、LED驱动器和工业电源系统等。同时，Buck电路还可以与其他拓扑结构（如Boost、Buck-Boost等）结合，以满足更复杂的电源转换需求。

Buck电路的仿真图，对电路的具体元部件、连线、仿真和图形的分析做了引导性的介绍，

LM5117是一款高效、宽输入电压范围的同步降压（BUCK）转换器，由德州仪器（Texas Instruments）制造，特别适用于电力电子设计领域。这款芯片在2016年的电子设计竞赛中被广泛使用，证明了其在高压电源转换应用中的可靠性和效率。在"16年电赛用的LM5117宽压同步BUCK电源芯片到货，附测试过的12V/7A降压双层板原理图及PCB文件-LM5117官方演示版.zip"这个压缩包中，包含了一个官方演示版的设计资料，帮助用户理解和应用LM5117。 LM5117的主要特点在于其宽输入电压范围，通常可以支持从4.5V到60V的输入电压，这使得它能够处理从汽车电池到工业电源的各种应用场景。同时，该芯片能提供高达7A的连续输出电流，这意味着它可以为大功率负载供电，例如驱动电机或高亮度LED灯。 LM5117采用了同步降压架构，这是一种先进的电源转换技术，通过两个开关MOSFET来减少传统降压转换器中的二极管损耗，从而提高整体转换效率。这种同步工作模式可以降低温升，提高系统运行的稳定性和可靠性。 在12V/7A降压双层板原理图中，我们可以看到如何将LM5117与外围电路配合使用，以实现从高电压到12V的转换，并且提供7A的稳定电流。这些电路通常包括输入和输出电容、反馈电阻网络、MOSFET以及必要的保护电路，如热关断和电流限制。 PCB文件则提供了实际布局的指导，这对于确保电源模块的热管理和电磁兼容性至关重要。双层板设计有助于优化信号路径，减少干扰，同时有效地分散热量，确保芯片在高功率运行时仍能保持良好的性能。 LM5117还具有多种保护功能，如逐周期电流限制和短路保护，可以防止过载情况对电路造成损害。此外，它的软启动特性可以平滑地控制上电过程，避免电压冲击和电流峰值。 这个压缩包提供的资料对于学习和使用LM5117芯片进行电源设计非常有帮助。通过分析原理图和PCB布局，工程师们可以深入理解如何设计一个高效、稳定的宽压电源系统，满足各种电子设备的需求。对于参与电子设计竞赛的团队或者独立开发者来说，这是一个宝贵的资源。

STM32F334同步Buck降压开关电源转换器方案：高效恒压限流，200kHz开关频率，全面保护功能，专业开发支持与详细文档注释,STM32同步Buck降压开关电源变器开方案 主控STM32F334，输入12-32V，输出5-28V，最大电流5.5A，才有恒压限流模式，开关频率200kHz，PID控制与2零3极点控制。 输出纹波＜200mV，具有过压、过流、短路、输入欠压等保护功能。 提供原理图，开发软件，设计文档，详细的计算书，使用说明书，PSIM仿真，bom，代码，代码有详细注释。 ,STM32; Buck降压开关电源; 同步控制; 限流模式; PID控制; 保护功能; 原理图; 开发软件; 设计文档; 计算书; 使用说明书; PSIM仿真; BOM清单; 代码注释,STM32F334驱动的Buck降压开关电源变换器方案：高效稳定，多保护功能

基于Matlab Simulink的DC-DC电路Buck-Boost转换器设计：fs=20kHz，电感电容参数优化，小信号建模与闭环控制系统仿真结果,Matlab Simulink DC-DC电路Buck与Boost转换器设计：电感电容参数优化、小信号建模与闭环控制系统仿真结果,Matlab simulinkDC DC电路buck、boost，要求fs=20kHz, 输入电压自定，输出侧接负载或电网。 基本要求： 1）设计电路电感、电容参数，要求电感电流纹波、电容电压纹波不超过±10%； 2）建立该电路的小信号模型； 3）利用波特图法设计闭环控制系统结构和参数； 4）Matlab仿真结果。 ,核心关键词：Matlab; Simulink; DC-DC电路; Buck-Boost; 参数设计; 纹波; 小信号模型; 闭环控制系统; 波特图法; 仿真结果。,Matlab Simulink DC-DC Buck-Boost电路设计与仿真

"双环控制下的Buck变换器研究：传递函数建模与主功率补偿网络设计",Buck变器双环控制:平均电流和峰值电流控制。 主功率建模后得到传递函数，从而设计不同控制模式下的补偿网络，以及峰值电流控制下次谐波振荡时斜坡补偿斜率要求。 补偿器设计由零极点的传函到运放或者TL431+光耦都可以。 ,Buck变换器;双环控制;平均电流控制;峰值电流控制;传递函数;补偿网络;斜坡补偿斜率;补偿器设计,Buck变换器双环控制策略研究：传递函数与补偿网络设计 双环控制系统作为电力电子领域的一项核心技术，其在Buck变换器中的应用已成为研究热点。Buck变换器是一种直流-直流转换器，主要用于降低直流电压。在双环控制系统中，Buck变换器的控制方式主要分为平均电流控制和峰值电流控制两种模式。这两种控制模式各有其特点，平均电流控制模式能够有效地减少输出电压纹波，而峰值电流控制模式则能够提高系统的动态响应速度和稳定性。 在对Buck变换器进行双环控制的研究中，首先需要进行主功率建模，即根据变换器的电路结构和工作原理，推导出其数学模型。通过对电路元件的电压、电流关系进行分析，可以得到Buck变换器的传递函数。传递函数是系统动态特性的数学表达，它描述了系统输出量对于输入量的响应关系。在传递函数的基础上，研究者可以进一步设计出适合不同控制模式的补偿网络。 补偿网络的设计是双环控制策略中的关键环节。补偿网络的作用是改善变换器的频率响应特性，提高系统稳定性和快速性。补偿网络设计通常包括零极点配置，零点用于提升系统增益，极点则用于增强系统阻尼。通过适当配置零极点，可以对Buck变换器的频率响应进行优化，从而达到理想的控制效果。 在峰值电流控制模式下，由于次谐波振荡问题的存在，需要引入斜坡补偿机制。斜坡补偿斜率的选择对于控制性能有着重要影响。斜坡补偿能够防止电流控制环进入不稳定状态，提高电流控制环的抗干扰能力和稳定性。 补偿器设计是实现补偿网络的关键步骤。在设计补偿器时，可以从零极点的传递函数出发，选择不同的实现方式，例如使用运算放大器（运放）或者利用TL431+光耦组合。运放和TL431+光耦是电力电子领域常用的补偿器实现元件，它们各有优势和局限性，选择时需要根据具体应用场合和性能要求进行权衡。 Buck变换器双环控制策略的研究不仅限于理论分析和仿真验证，还包括实际电路的设计与实验。通过对变换器性能的深入研究，可以进一步探索更多创新的控制策略和优化方法，为电源管理领域的发展贡献力量。 双环控制系统在Buck变换器中的应用表明了电力电子技术的复杂性和多样性。随着技术的不断进步，新的控制理论和方法将不断涌现，为电力电子系统提供更加高效、稳定和可靠的控制解决方案。

降压斩波电路（buck变换）（simulink仿真）电力电子技术（五）

《Buck双闭环仿真在开关电源中的应用》 在电力电子技术领域，开关电源因其高效、小型化等优点被广泛应用。而Buck变换器作为开关电源的一种基本拓扑结构，其工作原理是通过控制开关器件的导通和关断来调整输出电压。本文将深入探讨Buck双闭环仿真的概念及其在开关电源设计中的重要性。 Buck双闭环仿真，是指在Buck变换器控制系统中，采用两个独立的控制环路进行设计，通常包括电流环和电压环。电流环主要负责稳定流过负载的电流，而电压环则确保输出电压的稳定。这种双闭环设计能够提高系统的动态性能，使电源对负载变化和输入电压波动的响应更迅速、更准确。 MATLAB作为一种强大的数学计算和仿真工具，为Buck双闭环仿真实现提供了便利。在“buckshuangbihuan.mdl”文件中，我们可以看到一个完整的Buck变换器双闭环控制系统的模型。该模型包含了电路的电气元件，如电感、电容、开关器件以及控制电路的模拟部分，如误差放大器、PI控制器等。 电流环是内环，它的作用是快速响应负载的变化，使得流经电感的电流保持恒定。通常，电流环采用比例积分（PI）控制器，通过调整开关器件的占空比来控制电流。PI控制器可以有效地消除稳态误差，并提高系统的响应速度。 电压环作为外环，主要目标是维持输出电压的稳定。它监测输出电压并与设定值进行比较，然后通过误差放大器传递到电流环，间接调整开关器件的占空比。电压环的设计需要考虑系统的稳定性和瞬态响应，因此通常也需要PI控制器或者更复杂的控制器结构。 在MATLAB环境下，用户可以通过仿真模型对Buck变换器的动态特性进行分析，包括环路增益、相位裕度、带宽等关键参数。通过对这些参数的调整，可以优化控制系统的性能，使其满足实际应用的需求，如快速响应、低纹波、高效率等。 此外，仿真结果还可以帮助工程师评估系统在各种条件下的稳定性，如电源电压变化、负载变动等。通过改变仿真条件，可以预测和解决可能出现的问题，为硬件设计提供参考。 Buck双闭环仿真在开关电源设计中扮演着至关重要的角色。借助MATLAB等工具进行仿真，不仅可以验证理论设计的正确性，还能为实际电路的优化提供依据，从而实现更高效、更可靠的电源系统。通过深入理解并掌握这一技术，对于提升电源设计水平具有重要意义。

joulwatt JW3651 21V 3A 4-Switch Buck-Boost Converter Buck-Boost Converter 是一种特殊类型的DC-DC Converter，它可以将输入电压范围内的电压转换为稳定的输出电压。 JW3651 是一种高性能的 Buck-Boost Converter，它可以输出-programmable 电压，从 0.9V 到 20V，通过外部电阻实现。 JW3651 采用单感应器架构，可以在输入电压高于、低于或等于输出电压时工作。它还支持 2-开关_boost 模式，以提高效率。集成的低 Rds(on) MOSFET 最小化了物理 footprint，最大化了效率，减少了功率损耗。恒流控制用于保护设备在故障条件下的过压保护。内置回路补偿简化了电路设计。 JW3651 保证了鲁棒性，具有欠压锁定、短路保护和热保护功能。 JW3651 的特点包括： * 集成低 RDS (on) 电源 MOSFET * 宽输入电压范围：3.0V-21V * 宽输出电压范围：0.9V-20V * 兼容 4-开关 Buck-Boost 模式和 2-开关 Boost 模式 * 固定频率 450kHz * 可编程输入和输出电流限制 * 输出恒流控制 * 待机电流：<60μA * 集成输出短路保护（4-开关 Buck-Boost 模式） * 集成热保护 * QFN3X4-15 封装 JW3651 的应用场景包括： * 电池系统 * USB 电源传输 * 工业应用 * 汽车系统 JW3651 的典型应用电路如图所示，展示了 JW3651 的工作原理和应用场景。 JW3651 的高效率和可靠性使其在许多应用场景中发挥着重要作用。

同步整流buck变换器simulink模型，双闭环控制，PWM控制，效果很好。