buck电路外围要不要加续流二极管?

前几天在群里看到有同行在为什么有的buck电路有续流二极管,有的buck电路没有?

在解答这个问题之前,我们先来了解一下buck电路都有哪些形式。我们知道buck电路有两种最基本的形式,即同步buck电路与异步buck电路。下图 1 是异步型buck电路的基本结构,图 2 是同步型buck电路的基本结构。

图 1 异步型buck电路

图 2 同步型buck电路

从上面两幅图我们可以看出同步和异步的区别:

  • 同步buck采用了MOSFET代替了肖特基二极管,MOSFET的导通电阻极低,相比于异步buck使用的肖特基二极管来说,同步整流大大的降低了损耗,但是价格也相对昂贵;
  • 同步buck和异步buck的区别从外围电路来看,同步buck没有外部续流二极管,异步buck电路外围有续流二极管,如下图 3 所示,左侧为同步,右侧为异步;

    图 3 同步buck与异步buck外围电路对比

说到这里,我们来回答文章开头的问题,有的buck电路外围没有二极管是因为本身是同步buck结构,内部集成了MOSFET,而我们常见的异步buck因为内部没有集成,因此需要外加肖特基二极管完成续流作用。

最后,在简单叙述一下buck电路的基本原理:

图 4 buck电路

S1导通时:

电流开始从左边的电源正极流出,流向负极,流经二极管时,遇见二极管的负极不能通过,继续前进,流经电感L1时,电感将电能转换为磁能存储,电流继续前进,流经电容C1时,电容进行充电,电流继续流过负载回到电源负极,形成图 4 中的红色回路。

此时电感的工作状态:

1、此周期电感为左正右负;

2、由于流过电感的电流不能突变,所以负载电压是逐步增大的;

S1断开时:

电感存储的磁能转换为电能释放,此时电感的正负极反向(变为左负右正),电感成为电路里的电源,由于电流从正极流向负极,形成图中的蓝色电流回路,此时二极管续流,电感释放的电流逐步由大变小。

以上,你学废了吗?

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