buck电路PK三级电路 成本优势评判

 对于buck电路的成本，很多人认为与三级电路相比其优势并不明显。但实际上，从性能、尺寸、可靠性上来说，buck电路都要优于三级电路。纠结于成本问题的设计者有可能是因为实践机会较少，对成本的了解不够深刻，所以出现了高估的现象。另一方面，一旦多家企业都开始产出，就必定将对电路进行优化，到时成本将不再是问题。下面就来对双buck电路的成本问题进行讨论。

就性能而言，三级电路与双BUCK是不在一个层面的。但三级电路控制非常简单，容易理解，不像双BUCK电路控制复杂精确。三级电路采用的MOS功率器件太多，影响大批量的可靠性，这是其一，其二是传统BUCK电路的缺点，无论哪种工作模式，均没有双BUCK的性能优秀。这是导致效率不高的原因之一。多数人都知道。其三是三级电路的工作特性，导致其干扰会比两级的大。

以70W的HID镇流器方案为例，有高频的，有三级全桥低频通用方案，还有两级半桥双BUCK方案，均以设计成功。其中，想说说低频方案的两级和三级最主要的特点：两级半桥双BUCK方案：成本上来说并不比三级便宜。但在性能上要比三级要好一些，如：输出波形、温升、效率等。但双BUCK的控制较复杂，参数调试麻烦，互相牵制，调试之初稍有不慎，就会爆响，不过一旦参数调试OK后，便能可靠运行。至于恒功率控制精度及MCU整体控制和三级差不多，都是采用恒流方式来达到恒功率。三级全桥低频通用方案：电路结构清晰，易懂，各部分独立运作，便于调试，元件通用性强，便于采购。可以采用谐振点火，相对于两级来说，可以省去点火MOSFET或IGBT。为了避免产品同质化，突出其差异化，现主要生产两级半桥双BUCK结构的金卤灯电子镇流器，相信随着产量的提升，元器件成本就会有一定幅度的下降，到时将会比三级全桥结构更有优势。

三级的效率其实不是问题。调试得当 91是没太大问题的。可问题不在效率这里。换向铝电解的问题，的确是个问题，不然CCI也不会出如此复杂的波形来控制。但这个问题，根本上来说，是可解决的，只是控制电路复杂一些而已。三级电路如果降压为母线端，则需要高压驱动，驱动麻烦。当然这样的结果是取样方便。如果在地端，则取样不便。全桥不可控状态。

论成本，半桥两级和全桥三级难分谁高谁低。论性能，难分孰优孰劣，各有所长各有所短。关键是看谁能吃透原理，把控好工艺，这样才能做出稳定可靠的产品，现在金卤灯镇流器行业因其技术门槛高的原因，价格并不作为主要因素考虑，绝大多数还停留在抄袭的层次，更谈不上深刻理解甚至改进提高的层次虽然有但是极少。

下面就把它还原成实际应用的两个拓扑。

在图2中，为了防止Q1Q2瞬间同时导通(即死区)造成“天地通”，特加多一个电感，即使Q1Q2短时间同时导通，因电流不会突变，在三两个微秒内，不致伤害。

在图3中，在充分评估了自己对死区时间把控的信心后，只用了一个电感;但Q1Q2体内都寄生着一个二极管，并且是慢恢复的，这样会令并联的D3D4不起作用，拖慢速度，发热。所以串联了D1D2低导通电压的肖特基二极管，让D3D4分别在自己的相区时段里单独起续流作用。

可以看到，C1C2C3的关系是并联的，为什么?因为CA、CB远远比它们大，在高频脉冲电流状态下C1C2C3相当于并联。

再讲时序，当换相，如：Q1停，轮到Q2工作的瞬间，当Q2开，此时L2上的压降是200V(VA)+VL，慢慢过渡到200V(VA)-VL。这个瞬间给C2放电的电流并不经过电流采样电阻，随电功率大，C2容量也大，小功率时可以靠Q2硬撑，大功率时，几十安的冲击电流如何能撑?在这种拓扑里，为了兼顾电流采样的有效性C3远远小于C1C2。

双buck的成本有独到的见解，并将其与三级电路之间进行了对比分析。最后通过实例的方式为大家进一步分析了其中的不同，希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。