工程师技术分享：基于BUCK调压的小功率高压电源
当开关S断开后，由于电感电流不能突变，失去外加激励趋于下降的电感电流在电感L两端产生感应左正右负的感应电势，这一感应电势将克服电容器电压使二极管D承受正偏导通，形成L→C、R→D→L的续流回路。
开关闭合时电感电流增加，开关断开时电感电流下降，电容的充、放电电流在一个周期内的平均值等于零，即：在电容充电电流大于零。(2)主开关管及续流二极管的选择
VDMOS管为电压控制器件，驱动容易，没有二次击穿现象，热稳定性好，安全工作区(SOA)大，开关速度快，开关损耗小，就目前VDMOS管的制造水平，在高频中小功率范围，尤其在高电压小电流或低电压大电流应用场合，VDMOS管具有很高的性能价格比，值得优先选用。本设计Ui
=300V，ILM=1A，功率开关属于高电压小电流工作，实际选用的功率场效应管型号是IRF840，其主要参数如下：
最大反压VDSVDS：500V
连续工作电流ID：8A
峰值电流IDM：32A
导通电阻Ron：0.85Ω
开通时间ton：lOns
关断时间toff：9ns
续流二极管的正向额定电流必须大于最大负载电流，耐压必须大于输入电压，且留有余量，此外，另一个根重要的考虑是为减因漏感和引线电感产生的尖峰电压，续流二极管宜采用反向恢复时间短，具有软恢复特性的肖特基二极管(SBD)，实际采用的型号是FR307，其反向电压为700V，正向额定电流为3A。
(3)仿真波形图
BUCK电路如图3所示，电路采用串联开关降压式结构，其中Q为功率场效应管MOSFET。ton期间，控制信号使Q导通，电流增大，电感储能;toff期间，Q关断，电感电流经续流二极管D向负载释放能量。对BUCK部分进行仿真，得到如下波形：
如图4所示，Buck电路的输出电压保持在140V左右，电感电流呈现脉动形状，在开关闭合时电感电流增加，开关断开时电感电流下降。开关频率为100kHz,占空比为45%。
(1)半桥逆变电路工作原理半桥逆变电路原理图如图5所示，它有两个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的联结点便成为直流电源的中点。负载联接在直流电源中点和两个桥臂联结点之间。
设开关器件V1和V2 的栅极信号在一个周期内各有半周正偏，半周反偏，且二者互补。当负载为感性时，其工作波形如图6所示。输出电压uo 为矩形波，其幅值为Um=Ud/2。输出电流io 波形随负载情况而异。设t2时刻以前V1为通态，V2为断态。t2时刻给V1 关断信号，给V2开通信号，则V1 关断，但感性负载中的电流io不能立即改变方向，于是VD2导通续流。当t3时刻t0降为零时，VD2截止，V2开通，io 开始反向。同样，在t4时刻给V2关断信号，给V2开通信号后，V2关断，VD1先导通续流，t5时刻V1 才开通。各段时间内导通器件的名称标于图6的下部。当V1或V2 为通态时，负载电流和电压同方向，直流侧向负载提供能量;而当VD1或VD2 为通态时，负载电流和电压反向，负载电感中贮藏的能量向直流侧反馈，即负载电感将其吸收的无功能量反馈回直流侧。反馈回的能量暂时储存在直流侧电容器中。直流侧电容器起缓冲这种无功能量的作用。因为二极管VD1、 VD2 是负载向直流侧反馈能量的通道，故称为反馈二极管;又因为VD1和VD2 起着使负载电流连续的作用，因此又称为续流二极管。
当可控器件是不具有门极可关断能力的晶闸管时，必须附加强迫换流电路才能正常工作。
半桥逆变电路的优点是简单，使用器件少。其缺点是输出交流电压的幅值Um仅为Ud /2，且直流侧需要两个电容器串联，工作时还要控制两个电容器电压的均衡。因此，半桥逆变电路常用于几KW以下的小功率逆变电源。
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