之前已經介紹過很多關於MOSFET 的基本物理特性了，那我們現在要來討論關於Buck，架構相關設計應用的層面，今天會介紹最基本的Buck架構，日後會在介紹很多實際上應用所要特別注意的用料選擇。
Buck(降壓架構)：
Buck是一種利用電感續流的方式，來製作地的一種電壓轉換方式，輸出的公式為：Vo=Vin *Duty cycle
Vo：輸出電壓(單位為V，伏特)
Vin：輸入電壓(單位為V，伏特)
Duty Cycle：工作週期(單位為%)
非同步降壓電路：
如下圖是非同步降壓電路，是使用一個開關和一個二極體來做電路的動作，當開關S1導通的時候Vin 會跨壓到二極體上，所以此時二極體不會導通，在開關S1斷路時，因為電感會有續流的效果，所以此時電流會從D1流經L1到 Vo，來達成穩壓的效果。
同步降壓電路：
如下圖是同步降壓電路，是使用兩個開關，這兩個開關並不會同時導通，若同時導通，則會有Vin對地短路的風險，故需要輪流導通來控制電壓的穩定，這和非同步相比，因為由二極體D1換成S2，因此可以大大改善效率的問題，也是現在主流的電路板所使用的Buck架構模型
Buck的輸出公式證明：
已同步的降壓架構來看，若已知輸入輸出Vin/ Vo為一個定值，使用最簡單的伏秒平衡定理來推導：
因為在S1導通時常為Ton，電感的左側可以視為Vin，固可以求出一個公式：(Vin-Vout)*Ton，此為電感充能的公式
在S2導通時常為Toff，電感的左側可以視為Gnd (0V)，固可以求出一個公式：(Vout-0)*Toff，此為電感洩能的公式
因為電感充能和洩能需要達到一個平衡，故我們可以得出：(Vin-Vout)*Ton= (Vout-0)*Toff
經過展開整理可以獲得：
Vin*Ton=Vout(Ton+Toff)
Vin*(Ton/(Ton+Toff))=Vout
Ton/(Ton+Toff)= Duty Cycle工作週期
故可以求出 Vout =Vin*Duty Cycle
Buck架構中非同步和同步的優缺點：
在非同步的架構中，因為有D1的存在，在D1導通時會有一個跨壓(0.7V)，在P=IV的情況下，會有一個存在的消耗；在同步的架構中，因為D1更改為S2所以會是很低的Rdson(mOhm)，P=I^2*R，由此可知同步降壓的架構的轉換效率會比非同步降壓來的高。
但非同步降壓也不是完全都沒有優點，電路會相對於同步降壓來簡單，因為MOSFET 需要控制的Driver，所以非同步降壓的電路會比同步降壓來簡單。
在AOS 的產品中，有AONS36333 和 AONS36337，這兩顆MOSFET有超低的Rdson，可以大幅改善Buck模型的效率問題。
Q&A時間:
Q1：同步架構電路中，需要特別注意甚麼呢?
A1：因為MOSFET 有一些Driver 的搭配，這些就會需要特別注意，因為在實際應用層面上，還是需要特別注意Vgs(th)和Vds 的波形，是否會有S1和S2同時導通的問題。
Q2：常常看到S2用兩顆MOSFET並聯，是否會有風險?
A2：因為Rds(on)的不同，會有分流的問題，這些需要去確認，且在並聯的時候寄生電容會相加，此時要特別注意Driver 的能力是否可以正常推動，但如果上述的情況皆有注意，那就不會有風險了。
Q3：非同步電路有如此大的Power Loss，那它適合的應用在哪裡呢?
A3：根據P=IV可以得知，若今天電流非常的小，二極體的散熱做得好，其實是可以這樣使用的，但因為這個Power Loss 的限制，故現在大家還是選用同步的電路較多。
Q4：如果同時S1和S2都導通，會有甚麼樣的風險呢?為什麼呢?
A4：因為S1和S2的 Rds(on)都很低，由V=IR可以得出，若S1 S2同時導通，此時電流I會非常大，那就會有Vin對地短路造成大電流的風險，最糟糕的狀況是S1 S2 會燒毀。
Q5：在同步降壓的架構中，最常出現的Power Loss是甚麼?
A5：常見的Power Loss為以下三種：
- Conduction Loss :PD=RDS x ID^2
2.Switching Loss: Psw = ½ (VD x ID ) *(Tswon + Tswoff )* Fsw
- Driving Loss : ½ Ciss x Vgs^2
這三種Power Loss ，可以去觀看我之前做的文章：https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/71439