開(kāi)關(guān)電源的基本拓?fù)湟还灿腥N:BUCK、Boost、buck-boost。BUCK電路是降壓式,Boost是升壓式,而buck-boost正是今天所講的輸入與輸出電壓極性反轉(zhuǎn)的。
下面來(lái)詳細(xì)介紹一下這個(gè)電路的原理。(零是起源寫(xiě))
此基本拓?fù)潆娐肥侵饕砷_(kāi)關(guān)管(此處由普通按鍵開(kāi)關(guān)代替演示)、電感、二極管、電感、電容等。其中最關(guān)鍵的元件就是電感L,它是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷能量傳輸?shù)拿浇?。上述元件按下圖連接,構(gòu)成典型的buck-boost電源拓?fù)潆娐贰?/p>
階段一:開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,電感L充電儲(chǔ)能
假設(shè)要求輸入的直流電壓是12v,開(kāi)關(guān)為理想元件不會(huì)產(chǎn)生壓降。那么輸入電壓源會(huì)通過(guò)下圖中的回路給電感L進(jìn)行充電,極性為上正下負(fù),電感的電壓大約是12v。而后面的回路由于二級(jí)管沒(méi)有正向電壓,不會(huì)導(dǎo)通。后面的電路和前面的電路就隔離了。
階段二:開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí),電感L放電
假設(shè)要求輸出的電壓幅值是5v,二極管的壓降是0.5v。開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí),電感產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)供電,通過(guò)電容C1,二極管D1形成如下圖中的回路,電感的極性為下正上負(fù)。此時(shí)由于電感正極端接地,電壓為0V,而輸出電壓要求為-5V,由于二極管壓降,電感電壓為-5.5V。電感通過(guò)此回路一直給電容C1充電,C1再給后面的負(fù)載供電。實(shí)現(xiàn)正輸入負(fù)輸出的效果。
總結(jié):輸入12v,輸出-5v,極性改變,電壓下降是怎么實(shí)現(xiàn)的?
極性改變上面我們已經(jīng)講解了,那么電壓怎么實(shí)現(xiàn)降壓?其實(shí)只需要調(diào)節(jié)開(kāi)光管的導(dǎo)通關(guān)斷頻率來(lái)控制電感的儲(chǔ)能放電就能實(shí)現(xiàn)。而通過(guò)伏秒數(shù)公式Vin*ton=Vout*toff,這樣能知道開(kāi)關(guān)關(guān)斷和導(dǎo)通的時(shí)間比就很容易做到了。
另外,buck-boost電路還有負(fù)輸入正輸出電路,就不詳細(xì)解釋了。
BUCK:開(kāi)關(guān)關(guān)閉=>初級(jí)電流增加,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)=>初級(jí)電流減少;正向傳遞,能量不儲(chǔ)存.
BUCK典型波形:
Boost:開(kāi)關(guān)關(guān)閉=>初級(jí)電流減少,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)=>初級(jí)電流增加;反向傳遞,能量需儲(chǔ)存半周期
BOOST典型波形:
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