Buck 降压变换器计算器
两种拓扑按需切换:异步 Buck(肖特基二极管续流,基于 TI 经典设计表格的完整选型流程)与同步 Buck(下管整流,支持 CCM / DCM 工作模式)。所有计算在服务器端完成。
拓扑类型
异步 Buck:肖特基二极管续流,基于 TI 设计表格 —— 按最小负载(10%·IOUT)保持 CCM 确定电感,依次推导开关管、二极管与输入输出电容选型。
计算结果
异步 Buck 设计流程(TI 设计表格)
① 占空比
D = (VOUT+VF) / (VIN−VRDSon),计入二极管压降与开关管导通压降的实际传递函数。
② 电感
按最小负载(10% 额定电流)仍保持 CCM 来确定最小电感,纹波电流峰峰值即 2·IMIN。
③ 开关管与二极管
开关管按 RMS 电流核算导通损耗、VDS 耐压留 5V 振铃余量;肖特基二极管按 VIN 阻断电压与平均电流选型。
④ 输入 / 输出电容
由允许纹波推出最小电容量与最大 ESR,容值与 ESR 两项纹波按方和根合成校核实际纹波。
同步 Buck 工作模式速览(设计手册)
CCM 连续导通
电感电流始终 > 0,重载常见。占空比 D ≈ Vout/Vin,效率高、EMI 好控,是主流设计目标。
DCM 断续导通
每周期电感电流降到零并维持一段零电流区,轻载易进入。占空比不再线性,与负载、电感、频率相关。
BCM / CRM 临界导通
CCM 与 DCM 的分界,电流刚降到零即开启下一周期。变频控制,无反向恢复损耗,适合特定 EMI / 效率需求。
PFM / FCCM
PFM 轻载跳脉冲省电但纹波大;FCCM 强制连续、频率恒定、响应可控,常用于 CPU / GPU 与多相供电。