电路设计篇之Buck电源设计该怎么样深入学习

1.bUCK电路公式计算

buck，boost，buckboost的最基本分解原理都采用伏秒平衡原理：电感在导通和关断时,其电流的变化量相等，即Von*Ton＝Voff*Toff=L*DeltaI。下图我们常用的降压型DCDCbuck拓扑。

在不考虑带有寄生参数的RLGC模型的情况下，一般我们的计算步骤如：

1）Von*Ton＝Voff*ToffgtVo=D*Vin(占空比D在输出电压设置时已决定)

2）输出电感L1计算：Von*D/f=L1*DeltaI（DeltaI为所准许的电感纹波电流）

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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3）输出电容Co计算：DeltaU=DeltaQ/C=CI*T/8C（DeltaU为所准许的输出纹波电压）

2.环路稳定性

上面是开环分解的拓扑，而我们DCDC实际的拓扑是闭环，所以要分解环路稳定性。前面LDO电源也提到，假如没有芯片的内部参数或者有增益相位分解仪。非原厂的硬件设计人员是很难保证环路稳定性的。幸犹如TI这种国际大厂会在手册上给出计算公式，不要自己去分解环路，大家笔直使用TI给出的计算公式就可以了，自己去计算反而会出问题。

3.贴片电感参数

电感在使用分类有很多，比如大功率电感，共模电感，变压器，高频变压器，磁珠等。我们在手机，平板电脑的DCDC电源设计中最常用到的电感就是贴片功率电感，那大家要怎么样保证选择的贴片功率电感是可靠的？

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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假设通过计算也好还是参考原厂设计也好，我们已经了解了电感值。那我们怎么去选型呢？下面是村田的贴片功率电感关键参数。

贴片功率电感关键参数

1）体积：由产品对电感体积的取值要求决定，一般体积小电流也小。

2）电感值：计算或参考原厂设计。

3）探测频率：此频率下对应的参数，使用时最好在此范围内。

4）额定电流：此数值表示的意义有两种：一种是基于温度上升到某一限制时对应的电流，另一种是磁饱和时的电流。我们使用时不超过此值为OK。

5）直流电阻：此为电感本身的损耗电阻，越小越好。

6）自振频率：无论是电感还是电容，都存在寄生参数。要用RLGC模型去分解，也就是存在自振频率。

4.贴片电容参数

电容按材质分类可以分为：电解电容、钽电容，云母电容、纸质电容、瓷片电容等。在电路中常常使用的场合有：储能，去耦，滤波，隔直流等。我们电源中常见的是贴片陶瓷电容和钽电容。

贴片电容参数

在确定了电容容值之后，我们在选型的时候要留意下面的参数。

1）封装：如0201、0402、0603、0805等，详尽依据产品需求。

2）容量：容值大于我们要的值并留有余量。

3）误差精度：贴片电容的容量误差，分别为：D档0.5%；F档1%；J档5%；K档10%；M档20%。

4）温度系数：温度每变化1℃电容容量的变化量。

5）损耗角正切：有功功率与无功功率之比tandelta=Resr/（1/wc）。代表电容的损耗，越小越好。和贴片电感类似，无论什么类型的电容，我们都用RLGC模型来分解。