3.2.1　基本工作原理

降压式变换器亦称Buck变换器，是LED驱动电源中最简单且最容易实现的一种变换器。它可将一种直流电压变换成更低的直流电压，例如把+24V或+48V电源变换成+15、+12V或+5V电源，并且在变换过程中的电源损耗很小。降压式变压器可用一只NPN型功率开关管VT（或N沟道功率场效应管MOSFET）作为开关器件S，在脉宽调制（PWM）信号的控制下，使输入电压交替地接通、断开储能电感L。降压式开关稳压的简化电路如图3-2（a）所示，图中示出了当开关闭合、断开时的电流路径。

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图3-2　BUCK电路结构及工作原理

当开关闭合时续流二极管VD截止，由于输入电压UI与储能电感接通，因此输入与输出压差（UI-UO）就加在L上，使通过L的电流IL线性地增加。在此期间除向负载供电之外，还有一部分电能储存在L和C中，流过负载RL的电流为IO，如图（b）所示。

当开关断开时，L与UI断开，但由于电感电流不能在瞬间发生突变，因此在L上就产生反向电动势以维持通过电感的电流不变。此时续流二极管VD导通，储存在L中的电能就经过由VD构成的回路向负载供电，维持输出电压不变，如图（c）所示。开关断开时，C对负载放电，这有利于维持UO和IO不变。

降压式变换器储能电感的电流波形如下图所示。由图可见，在开关闭合期间（tON），电感电流IL是沿斜坡上升的；在开关断开期间（tOFF），电感电流沿斜坡下降。电感电流波形中峰与峰之间的差值就是电感纹波电流；L应选得足够大，以保证纹波电流小于额定直流电流的20%～30%。在转换器中的电感的主要作用是维持输出电流的连续性，而电容是维持输出电压的连续性。在稳定状态下，流经电感的平均电流IL等于输出电流IO，而电容器上的平均电流为零。

图3-3　降压式变换器储能电感的电流波形