開關電源(Switch Mode Power Supply, SMPS)基礎架構 (一) 降壓轉換器

降壓轉換器 Buck converter
輸出電壓(VOUT)只會比輸入電壓(VIN)低。
功率晶體(Q)與輸入電源 VIN 串聯,通過功率晶體開關和低通濾波器(電感和電容構成)將電壓降壓後輸出。





同步降壓轉換器 Synchronous Buck converter
當輸出電流較高時,二極體(D)的功耗將會限制輸出電壓的最小值。為減少大電流下的功耗並獲得較低的輸出電壓,通常使用MOSFET來取代二極體。該MOSFET的關斷時機需與降壓MOSFET同步。此一結構稱為同步降壓轉換器,該同步MOSFET的驅動信號與降壓開關驅動信號呈現互補關係。




交錯式降壓轉換器 Interleaved Buck Converter
在高電壓應用中,為了降低輸出漣波(ripple)與縮小元件尺寸,會使用交錯使用多相降壓轉換器。示意圖即為兩相交錯式降壓轉換器,開關Q1與Q2驅動信號PWM相差180度。

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