电子 / DC-DC 转换器

DC-DC 转换器技术指南

Buck 降压、Boost 升压、相位转换器设计原理、芯片选型与参数计算

Buck
降压转换器
Boost
升压转换器
85-95%
典型效率
PWM
控制方式

Buck 降压转换器工作原理

Buck 转换器通过高频开关(MOSFET)将输入电压降低到所需的输出电压。当开关导通时,电感储能;当开关断开时,电感释放能量维持输出电压。 输出电压由占空比(Duty Cycle)决定:Vout = Vin × D

占空比 D = Vout / Vin
电感量 L = (Vin - Vout) × D / (f × ΔIL)
输出电容 C = ΔIL / (8 × f × ΔVout)
参数典型值说明
输入电压 (Vin)5-48V根据应用场景选择,需高于输出电压
输出电压 (Vout)1.2-36V通过反馈电阻网络设定
占空比 (Duty Cycle)Vout/Vin理想情况下等于输出/输入电压比
开关频率100kHz-2MHz频率越高,滤波元件越小,但损耗越大
效率85-95%取决于开关管、电感和二极管的损耗
纹波电压< 1% Vout通过输出电容和电感值控制

常见 Buck 转换器应用场景

12V → 5V
USB 充电器、树莓派供电
推荐芯片:LM2596, MP2307
24V → 12V
汽车电子、工业控制
推荐芯片:LM2596, XL4016
48V → 12V
电动车辅助电源
推荐芯片:LM5116, LTC3780
5V → 3.3V
MCU 供电、传感器
推荐芯片:AMS1117, TPS62130