
名词解释:
降压电路:降压电路(即输出电压小于输入电压)
升压电路:升压电路(输出电压大于输入电压)
CCM:感应电流连续工作模式
DCM:电感电流不连续工作模式
BCM:电感电流连续工作模式(电感电流在周期结束时降至0)
电感电流是否连续可以通过每个周期的电感电流是否从0开始来判断。
这两个电路的本质解释是电压变化。但正式名称也叫单管无隔DC变。
单管:续流二极管。功能:持续流动。
不隔离:不隔离的解释是没有隔离。最流行的解释是输入和输出在同一个闭环电路中,没有变压器元件隔离。只有一个感应器,一定很危险。
DC转换:DC-DC
这是最基本的降压电路。
慢慢解释,首先是晶体管Q,图中是一个NPN三极管,起开关的作用。所以不局限于三级晶体管,可以用MOS晶体管,也可以用单刀双掷开关,但是这个开关是由电路输出的驱动脉冲控制的。当Q导通时,我们可以看到二极管的阳极是否接在输入Vin的负极,即大小为0,阴极接在Vin的正极。二极管的大小绝对是我们。所以这个时候二极管是关的。此时电流会通过电感,然后流向负载端的电阻(R)。当电感中的电流线性增加时,就会产生自感。自感会阻碍电流的上升。所以这个时候电感L把电能转化成磁能储存起来。这时要注意自感应电位的方向,此时左正向右为负。
这就是电路变成这样的时候。
开关管关断时的电路图
断开时,没有电流流向电感。但电感不会瞬间降到0,而是逐渐减小,所以此时会产生左负右正的自感电位。所以此时二极管D导通。在电流减小的同时,先前存储在L中的磁能被转换成电能并释放给负载r。
这里电容对电容进行滤波,目的是降低输出电压Uo的脉动。
之后,它会不断地打开和关闭。
后续解释,这里有个设计,导通时间是Ton,关断时间是Toff,所以周期是TS=TOTOTOFF。占空比d=吨/吨
首先,在CCM模式下,电感足够大。
第一,在导通期间,此时电感的电压为Uin-Uo,电感的电流会从最小值上升到最大值(这里的最小值必须大于0),即ILmin-ILmax。因此,导通期间电感的增量为
(插入公式找不到,速度很慢)。
当开关管闭合时,电感的电压为-10伏。将使用电流,即ILma'x-ILmin。减少量为
当我们的BUCK电路是一个稳定电路时,它会保持一个稳定的开关,所以在开关管的开通和关断过程中,电感电流的增减是一定的。
做完了,就可以拿了
根据以上,我们输入的电压就是输入电压乘以占空比,也就是开关管打开的时间/周期。和TonTs,因此输出电压必须小于输入电压。这就是降压电路的原理。此外,可以控制输出电压。如果用PWM波驱动开关管,可以通过改变PWM波的占空比来改变输出电压的值。
在DCM工作模式下,这种模式意味着电感相对较小,负载相对较大,或者周期Ts相对较长。电感器电流已经下降到零,但是新的周期还没有开始。因此,每个新周期电感电流从0开始线性增加。
根据以上,我们输入的电压就是输入电压乘以占空比,也就是开关管打开的时间/周期。和TonTs,因此输出电压必须小于输入电压。这就是降压电路的原理。此外,可以控制输出电压。如果用PWM波驱动开关管,可以通过改变PWM波的占空比来改变输出电压的值。
在DCM工作模式下,这种模式意味着电感相对较小,负载相对较大,或者周期Ts相对较长。电感器电流已经下降到零,但是新的周期还没有开始。因此,每个新周期电感电流从0开始线性增加。
在这种模式下,电感的电流有三种状态:线性增加、线性减少和空载(IL=0)。
只需在图中单独显示即可。
首先,在导通期间,此时电感的电压为Uin-Uo,电感的电流会从最小值上升到最大值(这里的最小值=0),即0-ILmax。因此,导通期间电感的增量为
当开关管闭合时,电感的电压为-10伏。电感器将使用ILma'x-0。减少量为
在空闲状态下,即IL=0时,相当于开路状态。
当我们的BUCK电路是一个稳定电路时,它会保持一个稳定的开关,所以在开关管的开通和关断过程中,电感电流的增减是一定的。
做完了,就可以拿了
在DCM模式下,电路的带载能力会降低,稳压精度变差,纹波电压大。因此,降压电路通常需要在CCM模式下工作。
当然还有一个临界条件,就是当一个周期刚好结束时,电感的电流刚好降到0。这种模式被称为BCM。
电容阻隔电压变化,通过高频,阻隔低频,通过交流,阻隔DC;
电感阻断电流变化,通过低频,阻断高频,通过DC,阻断交流;
这是最简单的升压电路。
首先,如果长时间不控制开关管,所有元件都处于理想状态。因此Uo=Uin
当开关管导通时
这个时候电路应该是这样的。二极管的作用是防止电容器对地放电。
同理,导电时,电感中的电流线性增加,电感自感阻碍电流上升,电感将电能转化为磁能储存起来。
当开关管闭合时
此时电感的电流再次下降,开始缓慢下降。由于自感阻碍了电流的降低,电感两端左负右正,所以输出端的电压变成Vo=Vin VL。输出电压大于输入电压。
添加一个公式Uo=(1/(1-D))*Uin
降压/升压转换器
顾名思义,上面提到了buck降压电路和boost升压电路。
其次,降压/升压转换器的功能是输出电压可以高于或低于输入电压。
这是降压/升压转换器最简单的电路图。
导通时,输入电流直接从电感流向地,右端输出主要靠电容放电维持。
U0n=uin-Uq(通常忽略Uq的压降)
当开关管闭合时
电流从地流向负载R和电容C,流经二极管后再回到电感。这个过程是一个L释放能量和电容充电的过程。
所以Uoff=Uo-Ud(二极管的压降一般可以忽略不计)。
这时候我们想问,如何计算输出电压是降低还是升高?
起初,D=Ton/Ts=Ton/(Ton Toff)
UonTon=UoffToff(伏秒乘积公式)
Uo=(D/(1-D))*Uin
因此,控制开关所挂PWM波的占空比起着很大的作用。如果占空比大于1/2,提高电压。反之,下台。
总的来说,写的有点乱,因为我也是边学边写,相当于我自己的一个笔记。接下来稍微整理一下知识点!
1.降压:降压电路,输出电压与输入电压极性相同。
2.升压电路:升压电路,输出电压和输入电压极性相同。
3.降压/升压:升压/降压电路,输出电压与输入电压相反。
4.开关管:一般用功率三极管或功率MOS管,用PWM波型控制开关管告诉开关。
5.电感:储能功能
6.二极管:限流效应
7.Capac
9.伏秒积:开关电源稳定时,电感的充放电也属于稳定状态,即导通期间流入电感的电流等于关断期间流过电感的电流。










