本文介紹了DC-DC轉(zhuǎn)換電路中的三種基礎(chǔ)拓撲:Buck降壓電路、Boost升壓電路和Buck-Boost升降壓電路。它們的電路組成和工作原理不同,但都涉及到開關(guān)管、電感、電容等器件。通過控制開關(guān)管的PWM波占空比,可實現(xiàn)輸出電壓的升降。
如何快速區(qū)分Buck、Boost、Buck-Boost三種基礎(chǔ)拓撲?
提到DC-DC,我們知道這三種電路。
Buck電路,又叫做降壓電路。是一種常見的非隔離DC-DC轉(zhuǎn)換電路,但是它只能降壓。
它主要由開關(guān)管Q1,續(xù)流二極管D1,儲能電感L1,輸出濾波電容C1及負載電阻R1組成
當Q1為高電平時,Q1導(dǎo)通,D1反向截止,電流流經(jīng)電感向負載供電,此時電流逐漸上升,但由于電感左邊為正,右邊為負的自感電勢,電流被阻礙上升。電感將電能轉(zhuǎn)化為磁能進行儲存。
當控制電路脈沖為低電平時,Q1關(guān)斷,由于此時L中的電感無法突變,所以電感兩端變成,左負右正的感應(yīng)電動勢,隨后阻礙電流下降,D1正向偏置導(dǎo)通。
當L中的電流經(jīng)過D1構(gòu)成回路電流值會逐漸下降,L中儲存的磁能會轉(zhuǎn)化為電能,釋放給負載R1。
注意,這里的電容是濾波電容(C1),有沒有伙伴知道它的作用呢?
接下來看Boost電路,它又叫升壓電路。
電路器件與Buck電路是一樣,但又有所不同,電感L1在輸入側(cè),叫做升壓電感。
當Q1導(dǎo)通時,輸入電壓對電感進行充電,回路:Vin---電感L---開關(guān)管Q1。
當Q1關(guān)斷時,輸入能量和電感能量同時向輸出提供能量,回路是:輸入Vi→電感L→二極管D→電容C→負載RL,此時,負載的供電電源相當于輸入電壓加上電感的感應(yīng)電動勢,于是實現(xiàn)了升壓。
Buck-Boost電路,也叫作升降壓電路。
我們可以把它看作Buck變換器和Boost變換器的串聯(lián),但是合并了開關(guān)管。它的輸出電壓可低于或高于輸入電壓,是一種單管直流變換器。
當Q1導(dǎo)通時,輸入電流經(jīng)過電感直接到地,右端的輸出由電容放電來維持。
當Q1關(guān)斷時,電感電流從地流向負載和電容,在流經(jīng)二極管后回到電感,這個就是電感釋放能量和電容充電的過程。
那么,輸出電壓是降壓還是升壓呢?
這和控制開關(guān)管的PWM波的占空比,有很大關(guān)系。如果占空比大于1/2,那就是升壓;反之則是降壓。
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