Buck电路项目实战：从原理到实战全解析
1. Buck 电路工作原理
工作原理
通过开关（mos 管，三极管）控制能量传输：
- mos 管导通时：输入电压给电感充电，同时电感和输入电压一起给负载供电，
- mos 管关断时：电感释放储能（通过续流二极管续流），持续给负载供电，
通过三角波控制 PWM 控制开关管控制占空比控制输出电压输出低于输入的稳定直流电压 -
电路类型及其作用
| 电路类型 | 作用 |
| 主回路设计 | 实现能量传输 |
| 控制回路设计 | 稳定输出电压 |
| 防护电路设计 | 保护器件 / 电路 |
2. 主回路设计及器件选型
主回路设计
上面是最基本的 Buck 电路框图
中间接运放比较器实现稳定输出 5V
下面是三角波发生器
这里用两个 mos 管可以做同步整流
| 类型 | 优点 | 缺点 |
| 同步整流 | 低压损耗小，高压两个都差不多 | 复杂，贵 |
| 异步整流 | 简单，便宜 | 低压损耗大 |
占空比由比较电压和三角波峰值的相对比例决定。
直接提高三角波峰值会超出后级运放（如 LMV358，供电通常为 3.3V）的电源范围，导致电路失效；
而通过电阻分压控制比较电压，能在不破坏系统电压兼容性的前提下 ，精准让占空比小于 80%。
电源电路
电源电路降压给其他器件供电
器件选型前面讲过了，这里不复诉了。
3. 控制回路设计及器件选型
控制回路设计
略
4. 防护电路设计及器件选型
防护回路设计
过温/过压/欠压其工作原理都差不多
- 先电阻分压，通过下面的计算表格确定值
计算表格
📎分立BUCK开关电源辅助设计表格.xlsx
- 发现过温/过压/欠压，通过正反馈网络和二极管自锁
- 高电平导通 mos 管使 Vref（主回路的 Vin） 接地，电压为 0V
- 主回路的同相比例饭大电路 Vout=（（Rf/R1）+1）*Vin=0V 实现保护
- 欠压输出低电平使 PNP 三极管导通同样使 Vref 为 0
5. 电源LAYOUT注意事项
功能分区
前面忘了，中间忘了，后面忘了
6. 主回路调试注意事项
补偿网络计算
📎开关电源环路计算辅助表格.xlsx
7. BUCK控制环路计算及调试
谐振原因
LC 回路中能量在电感与电容间往复交换
谐振条件
- 感抗 ≈ 容抗（使总阻值最小）
- 信号频率匹配谐振频率
- 存在 LC 能量交换回路
谐振消除
同理
- 调整元件参数，改变感抗或容抗，破坏感抗与容抗近似相等的关系。
- 改变输入信号频率，使其偏离谐振频率。
- 切断 LC 能量交换回路，如断开电感或电容的连接。
振铃与谐振
振铃是不需要特定频率触发的谐振（加小电阻消除）
两个零点
零点是高通滤波
两个极点
极点是低通滤波
8. 电源噪声及纹波处理
纹波原因
开关电源中功率器件的周期性开关动作，导致电流和电压出现周期性波动
纹波因素
- 输出电容容值 C
- 输出电容等效电阻 ESR
- 电感值 L
- 开关频率 Fsw
ΔU=(ΔI*t/C)+ΔI*ESR
t 与开关周期相关，而周期由开关频率 Fsw 决定，Fsw 越高则 t 越小，此部分纹波越小
容值 C 越大、电感值 L 越大（ΔI 越小），此部分纹波也越小）
ΔI，ESR 是电容等效电阻 ESR 上的压降纹波（ESR 越小、ΔI 越小，此部分纹波越小）
纹波消除
根据上面的因素消除
9. 电源过流防护计算
直接套表格
📎分立BUCK开关电源辅助设计表格.xlsx
10. 原理图
11. pcb
自己画
这里给个样板
一定要自己动手去实践啊啊啊
12. 调试
自己调