本章会带你走到哪里
- 理解 Buck 电路存在的根本原因:高效降压
- 掌握开关 + PWM 如何产生可调平均电压
- 直观看到电容和电感分别如何'平滑'输出
- 理解为什么 LC 滤波器组合才是完整 Buck 的核心
通过 5 个递进式电路,亲手搭建并仿真一个 Buck 变换器。
从最朴素的降压需求出发,一步步回答:为什么不能用电阻分压?开关能降压吗?电容、电感分别帮了什么忙?最终它们组合在一起是如何实现高效 DC-DC 降压的。
每一节都有可交互的电路仿真示例。点击运行后观察波形,尝试修改参数(如占空比、电容值等)来加深理解。
降压最直觉的方法是电阻分压,但它有致命缺陷:功耗太大。
2用开关 + PWM 控制,负载两端得到的是一个方波。平均值 Vout = D × VIN。
3电容可以阻碍电压的突变,通过充放电'平滑'输出。但单靠电容效果有限。
4电感阻碍电流突变,二极管提供续流回路。电流变平滑了,但输出电压纹波还是很大。
5电感平滑电流,电容平滑电压。二者配合,输出就是干净的直流。这就是 Buck 变换器。