<p>buck，boost，buckboost是最基本的3种DCDC拓扑，在消费类电子产品当中是最常用的，这里我们来介绍buck的电路设计。</p>
<p><strong>1.BUCK电路公式计算</strong></p>
<p>buck，boost，buckboost的最基本分析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*ΔI。下图我们常用的降压型DCDC buck拓扑。</p>
<img alt="BUCK电路公式计算" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8c87031c-12dd-466b-8989-3ceeb7ad4d8e" src="/sites/default/files/inline-images/1.BUCK%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%85%AC%E5%BC%8F%E8%AE%A1%E7%AE%97.jpg" />
<p>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：</p>
<p>1）Von*Ton＝Voff*Toff –>Vo=D*Vin(占空比D在输出电压设置时已决定)</p>
<p>2）输出电感L1计算：Von*D/f=L1*ΔI（ΔI为所允许的电感纹波电流）</p>
<p>3）输出电容Co计算：ΔU=ΔQ/C=CI*T/8C（ΔU为所允许的输出纹波电压）</p>
<p><strong>2.环路稳定性</strong></p>
<p>上面是开环分析的拓扑，而我们DCDC实际的拓扑是闭环，所以要分析环路稳定性。前面LDO电源也提到，如果没有芯片的内部参数或者有增益相位分析仪。非原厂的硬件设计人员是很难保证环路稳定性的。幸好像TI这种国际大厂会在手册上给出计算公式，不需要自己去分析环路，大家直接使用TI给出的计算公式就可以了，自己去计算反而会出问题。</p>
<img alt="2.环路稳定性" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c98d0e72-3200-4ae1-a9f3-99bf2a666da6" src="/sites/default/files/inline-images/2.%E7%8E%AF%E8%B7%AF%E7%A8%B3%E5%AE%9A%E6%80%A7.jpg" />
<p><strong>3.贴片电感参数</strong></p>
<p>电感在应用分类有很多，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”，那大家如何保证选择的“贴片功率电感”是可靠的？</p>
<img alt="3.贴片电感参数" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7d713f2c-bad8-469b-a99c-d7f51be7decb" src="/sites/default/files/inline-images/3.%E8%B4%B4%E7%89%87%E7%94%B5%E6%84%9F%E5%8F%82%E6%95%B0.jpg" />
<p>假设通过计算也好还是参考原厂设计也好，我们已经知道了电感值。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。 </p>
<img alt="村田的“贴片功率电感”关键参数" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9989f1fe-44a5-4c6b-887b-79b79dd9d489" src="/sites/default/files/inline-images/4.%20%E6%9D%91%E7%94%B0%E7%9A%84%E2%80%9C%E8%B4%B4%E7%89%87%E5%8A%9F%E7%8E%87%E7%94%B5%E6%84%9F%E2%80%9D%E5%85%B3%E9%94%AE%E5%8F%82%E6%95%B0.jpg" />
<p>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。</p>
<p>2）电感值：计算或参考原厂设计。</p>
<p>3）测试频率：此频率下对应的参数，应用时最好在此范围内。</p>
<p>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</p>
<p>应的电流，另一种是磁饱和时的电流。我们应用时不超过此值为OK。</p>
<p>5）直流电阻：此为电感本身的损耗电阻，越小越好。</p>
<p>6）自振频率：无论是电感还是电容，都存在寄生参数。需要用RLGC模型去分</p>
<p>析，也就是存在自振频率。</p>
<img alt="电感模型" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="a97435a0-882a-4147-91ea-ebb5392ce578" src="/sites/default/files/inline-images/5.%E7%94%B5%E6%84%9F%E6%A8%A1%E5%9E%8B.jpg" />
<p><strong>4.贴片电容参数</strong></p>
<p>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。在电路中经常应用的场合有：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”。</p>
<img alt="贴片电容参数" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ba45b286-0c8f-4a00-921b-fade9aae214b" src="/sites/default/files/inline-images/6.%20%E8%B4%B4%E7%89%87%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%8F%82%E6%95%B0.jpg" />
<p>在确定了电容容值之后，我们在选型的时候要注意下面的参数。</p>
<p>1）封装：如0201、0402、0603、0805等，具体根据产品需求。</p>
<p>2）容量：容值大于我们需要的值并留有余量。</p>
<p>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</p>
<p>±5%；K档±10%；M档±20%。</p>
<p>4）温度系数：温度每变化1℃电容容量的变化量。</p>
<p>5）损耗角正切：有功功率与无功功率之比tanδ= Resr/（1/wc）。代表电容的损</p>
<p>耗，越小越好。</p>
<p>和贴片电感类似，无论什么类型的电容，我们都用RLGC模型来分析。</p>
<img alt="7. RLGC模型" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="80e31264-4355-4fee-b822-0d5e3dd9cbeb" src="/sites/default/files/inline-images/7.%20RLGC%E6%A8%A1%E5%9E%8B.jpg" />
<p> </p>
<p>文章来源：<a href="https://zhuanlan.zhihu.com/p/31345653">知乎</a></p>