降压转换功率级

　　开关电源包括功率级和控制电路。功率级执行从输入电压到输出点啊基础功率转换包括开关和输出滤波器。这批文章主要来讲功率级而不考虑控制电路的部分。对连续和断续工作状态下的降压功率级详细的分析了稳定状态和小信号。包括标准降压功率级的变化和断续功率级组件的要求。

　　1.介绍

　　三种常用的开关电源拓扑有降压，升压和升降压。这些拓扑非隔离的，也就是输入和输出电压是共用一个地的。然而，隔离拓扑是从这些给隔离拓扑发展来的。点烟拓扑是指开关，输出电感，输出电容是如何连接的。每一个拓扑有着唯一的属性。这些属性包括稳态电压转换率，静态输入输出电流，和输出电压的纹波特性。另一个重要的属性是占空比-周期-电压传递函数的频率响应。　　

　　最基础，也是最简单的电源拓扑就是降压拓扑。电源工程师选择降压转化电路的原因是输出电压总是小于相同极性的输入电压且和输入是非隔离的。降压电路的输入电流由于功率开关（Q1）电流在每个开关周期里从0脉动到Io是断续的或者是脉动的。降压功率级的输出电流是连续的或者是非脉动的，因为输出电流是由输出电感或者电容组合提供的；输出电容从不体用整个负载电流（连续电感电流模式下，下一节将讨论两种工作模式置一）。

　　这部分讨论了降压变换器在理想波形情况下的连续模式和断续模式的稳态。引入PWM开关模型后，给出了占空比输出电压传递函数。

　　图1展示是降压变换器的简化电路驱动电路模块包括在内。功率开关Q1，是一个N沟道MOSFET，二极管CR1，通常被称为续流二极管，电感L1，和电容C组成输出滤波器，电容的ESR，Rc，（等效串联电阻），和电感的直流电阻，RL都被包括进来分析。电阻R表示功率级的负载电阻。

　　　在降压变化器正常工作期间，Q1在控制电路的作用下反复的开和关。这个开关动作使得在Q1,CR1和电感的节点处产生脉冲，再通过LC滤波器得到平滑的直流电压，Vo。

　　2.降压电路稳态分析

　　一个功率级可以工作在连续或者是断续电感电流模式。连续电感电流模式的特点是流过电感的电流在整个开关周期内都是连续的。断续电感电流模式的特点是在开关周期内，有一个位置电感电流会降到零。在开关周期内，从零开始，到达峰值电流，又回到零。两种不同模式的在后续会提到更多的细节和在额定负载给定的情况下维持工作在某一工作模式下的电感值设计指导。功率级工作只在一个工作模式是非常理想的情况，因为功率级的频率响应会在两个工作模式之间改变。

　　为了这个分析，需要一个N沟道场功率效应管和一个正电源，，加在功率管Q1的源级和栅极之间MOSFET的开启电压。通常需要额外的驱动电路。试用N沟道MOSFET的好处是，更低的，但是会增加驱动电路的复杂度，因为高侧MOSFET需要一个浮动的电压。（自举电路）。更简单的方法是使用P沟道MOSFET，但是通常情况下，都会引入更大的