技術分享:淺析BUCK/BOOST電路原理
發布時間:2014-09-14 責任編輯:echolady
【導讀】Buck/Boost變換器:也稱升降壓式變換器,是一種輸出電壓既可低於也可高於輸入電壓的單管不隔離直流變換器,但其輸出電壓的極性與輸入電壓相反。Buck/Boost變換器可看做是Buck變換器和Boost變換器串聯而成,合並了開關管。
Buck變換器:也稱降壓式變換器,是一種輸出電壓小於輸入電壓的單管不隔離直流變換器。

圖1:Buck變換器
圖中,Q為開關管,其驅動電壓一般為PWM(Pulse width modulation脈寬調製)信號,信號周期為Ts,則信號頻率為f=1/Ts,導通時間為Ton,關斷時間為Toff,則周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。
Boost變換器:也稱升壓式變換器,是一種輸出電壓高於輸入電壓的單管不隔離直流變換器。
開關管Q也為PWM控製方式,但最大占空比Dy必須限製,不允許在Dy=1的狀態下工作。電感Lf在輸入側,稱為升壓電感。Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式

圖2:Boost變換器
Buck/Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式,開關管Q也為PWM控製方式。

圖3:Buck/Boost變換器
LDO的特點:
① 非常低的輸入輸出電壓差
② 非常小的內部損耗
③ 很小的溫度漂移
④ 很高的輸出電壓穩定度
⑤ 很好的負載和線性調整率
⑥ 很寬的工作溫度範圍
⑦ 較寬的輸入電壓範圍
⑧ 外圍電路非常簡單,使用起來極為方便
DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種,一是脈寬調製方式Ts不變,改變ton(通用),二是頻率調製方式,ton不變,改變Ts(易產生幹擾)。其具體的電路由以下幾類:
(1)Buck電路——降壓斬波器,其輸出平均電壓 U0小於輸入電壓Ui,極性相同。
(2)Boost電路——升壓斬波器,其輸出平均電壓 U0大於輸入電壓Ui,極性相同。
(3)Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器,其 輸出平均電壓U0大於或小於輸入電壓Ui,極性相反,電感傳輸。
(4)Cuk電路——降壓或升壓斬波器,其輸出平均電 壓U0大於或小於輸入電壓Ui,極性相反,電容傳輸。
DC-DC分為BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三類DC-DC。其中BUCK型DC-DC隻能降壓,降壓公式:Vo=Vi*D
BOOST型DC-DC隻能升壓,升壓公式:Vo= Vi/(1-D)
BUCK-BOOST型DC-DC,即可升壓也可降壓,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D)
D為充電占空比,既MOSFET導通時間。0<D<1。
開(kai)關(guan)性(xing)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)的(de)效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao),但(dan)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao),噪(zao)聲(sheng)較(jiao)大(da),電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)率(lv)等(deng)性(xing)能(neng)也(ye)較(jiao)差(cha),特(te)別(bie)是(shi)對(dui)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)供(gong)電(dian)時(shi),將(jiang)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。
因開關電源工作效率高,一般可達到80%yishang,guzaiqishuchudianliudexuanzeshang,yingzhunquecelianghuojisuanyongdianshebeidezuidaxishoudianliu,yishibeixuanyongdekaiguandianyuanjuyougaodexingnengjiagebi,tongchangshuchujisuangongshiwei: Is=KIf 式中:Is—開關電源的額定輸出電流; If—用電設備的最大吸收電流; K—裕量係數,一般取1.5~1.8;
電容式開關電源
它們能使輸入電壓升高或降低,也可以用於產生負電壓。其內部的FET開關陣列以一定方式控製快速電容器的充電和放電,從而使輸入電壓以一定因數(0.5,2或3)倍增或降低,從而得到所需要的輸出電壓。這種特別的調製過程可以保證高達80%的效率,而且隻需外接陶瓷電容。由於電路是開關工作的,電荷泵結構也會產生一定的輸出紋波和EMI(電磁幹擾)
首先貯存能量,然後以受控方式釋放能量,以獲得所需的輸出電壓。

相關閱讀:
新穎的Buck-Boost型正弦交流穩壓器
Buck電源中絕緣柵場效應管的驅動方法
有源紋波補償Buck型LED驅動電路設計
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




