Buck纹波电压是如何产生的？

摘要： 纹波电压是指直流电源输出上叠加的与电源开关同频的波动，在Buck电路中，纹波的产生主要是由于电感电流的变化和电容的充放电引起的，以下是对纹波产生原因的详细解释：1、电感电流变化：在...

纹波电压是指直流电源输出上叠加的与电源开关同频的波动，在Buck电路中，纹波的产生主要是由于电感电流的变化和电容的充放电引起的，以下是对纹波产生原因的详细解释：

1、电感电流变化：在Buck电路中，当上管（Q1）导通时，电流从输入端流过电感，此时电感两端的电压为输入电压减去输出电压，当下管（Q2）导通时，电流通过下管续流，电感两端的电压变为负值，即输出电压的负值，这种周期性的电流变化导致电感两端产生电压波动，从而形成纹波。

2、电容充放电：输出端的电容在Buck电路中起到滤波作用，但由于电容本身存在等效串联电阻（ESR），当电感电流通过电容时，会在ESR上产生压降，形成纹波的一部分，电容的充放电过程也会引起电压波动，特别是在负载变化时，电容需要快速响应以维持输出电压稳定，这也会导致纹波的产生。

3、寄生参数影响：实际电路中，电感、电容以及PCB走线等都存在寄生电感和寄生电容，这些寄生参数会影响电路的动态性能，导致纹波的产生，寄生电感会在电流突变时引起电压尖峰，而寄生电容则可能在高频下与电路中的其他元件形成谐振，进一步加剧纹波。

为了抑制纹波，可以采取以下措施：

增大电感值或提高开关频率，以减小电感电流的变化幅度。

使用低ESR的电容，如陶瓷电容或并联多个电容以减小ESR。

在输出端增加LC滤波器，进一步降低纹波。

优化PCB布局，减少寄生参数的影响。

纹波是Buck电路中不可避免的现象，但可以通过合理的设计和优化来减小其影响。