Buck-boost升降压电路设计示例
升降压斩波电路仿真报告
常熟理工学院电气与自动化工程学院《电力电子技术》课程项目制作说明书题目:Multisim仿真大作业升降压斩波电路仿真报告学号:Z********姓名:**一.电路工作原理升降压斩波电路(Buck-Boost Chopper)的基本工作原理是:当可控开关V处于通态时,电源E经V向电感L供电使其储存能量,此时电流为i1,方向如图所示。
同时,电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。
此后,使V关断,电感L中储存的能量向负极释放,电流为i2,方向如图所示。
可见,负载电压极性为上负下正,与电源极性相反,所以该电路也被称为反极性斩波电路。
二.电路原理图三.参数计算与元器件选择输入直流电压U1=220V;IGBT型号:IRG4BC10U;电感L=3mH;二极管型号:1N4148;电容C=15uF;负载电阻R=10K欧姆四.仿真电路设计在了解了升降压斩波电路的工作原理后,我使用了multisim仿真软件做了电路仿真,利用了可调占空比的函数信号发生器来控制IGBT的开断,此处也可选用正弦波信号源,利用虚拟万用表来观察电压值随着占空比变化的规律.我们利用采样电阻来观察流经电感L的电流,原理图如下通过示波器发现电流基本无脉动,说明电感选择合适。
因为没有设计控制回路,所以通过手动修改函数发生器的占空比数值来控制IGBT的导通角度,同时观察万用表读取输出电压,与输入电压做比较。
通过修改占空比数值和虚拟万用表读数,可得:我们可以清楚的看到,当占空比小于50%时电路实现了降压斩波电路的功能,当占空比大于50%时电路实现了升压斩波电路的功能。
五.心得与总结通过这次升降压斩波电路仿真,让我更进一步的了解了升降压斩波电路的工作原理,也对该电路用到的IGBT的工作原理有了进一步的了解,在仿真过程中也遇到了一些问题,例如忘加地线,导致仿真频频报错,电容选择上出现问题,导致电压无法恒定,所以实际测得的电压值小于计算值,电力电子的Multisim仿真相较于以往的电路仿真和模电数电仿真最大的区别在于需要使用控制电路,但是出于简便,我并没有自己搭建控制电路,所以希望在以后的仿真中可以自己设计控制电路,升降压斩波电路的控制电路相较于整流电路的控制电路并不困难,所以希望可以尝试一下。
(完整版)BUCK和BOOST电路
直流BUCK 和BOOST 斩波电路一、 B UCK 电路降压斩波电路(Buck Chopper)Q 为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation 脉宽调制)信号,信号周期为Ts ,则信号频率为f=1/Ts ,导通时间为Ton ,关断时间为Toff ,则周期Ts=Ton+Toff ,占空比Dy= Ton/Ts 。
负载电压的平均值为:式中t on 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比(α=t on /T)。
由此可知,输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ,若减小占空比α,则U O 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。
工作原理为:当在t on 状态时,电源为这个电路供电,并对电感和电容充电,负载电压缓慢上升到电源电压。
当t off 状态时,电源电压为断开状态,系统供电依靠电感和电容的储能供电。
所以是一个递减的电压。
所以系统的这个工作流程为,周期性的电源供电方式,而输出的负载的电源大小取决于周期中的占空比。
(a)电路图 (b)波形图(实验结果 )图1降压斩波电路的原理图及波形二、 B OOST 电路开关管Q 也为PWM 控制方式,但最大占空比Dy 必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。
电感Lf 在输入侧,称为升压电感。
Boost 变换器也有CCM 和DCM 两种工作方式升压斩波电路(Boost Chopper)U i I 1t on =(U O -U i ) I 1t offii on i off on on o aU U TtU t t t U ==+=U GE U D t t tU Ot on t of fT U iVDL C -+-+U EGC R 11U D +-上式中的T/t off ≥1,输出电压高于电源电压,故称该电路为升压斩波电路。
工作原理当开关S 在位置a 时,如图2(a)所示电流iL 流过电感线圈L ,电流线性增加,电能以磁能形式储在电感线圈L 中。
buckboost电路参数设计
buckboost电路参数设计1.引言1.1 概述概述部分的内容:引言部分将对buckboost电路的概念和工作原理进行简要介绍。
buckboost电路是一种常用的直流-直流(DC-DC)转换电路,能够实现电压降低(buck)或增加(boost)功能。
它通过在输入和输出之间使用一对开关器件和电感来实现对电压的变换。
相比于其他转换电路,buckboost电路具有更广泛的应用领域和更高的功率转换效率。
在本文中,将重点讨论buckboost电路的参数设计。
参数设计是指在设计过程中确定电路的元件数值,以满足给定的输入电压和输出电压条件,并确保电路的稳定性和可靠性。
参数设计是设计工程师需要考虑的关键问题,它直接影响到电路性能和工作效果。
本文将详细介绍buckboost电路的参数设计要点。
首先,将介绍电路的基本原理和工作模式,以便读者更好地理解参数设计的背景和需求。
其次,将分析参数设计中需要考虑的关键因素,如输入电压范围、输出电压稳定性、电感和开关器件的选取等。
此外,还将介绍一些常用的参数设计方法和技巧,以帮助读者更好地进行电路设计和优化。
通过本文的阅读和学习,读者将能够全面了解buckboost电路的参数设计要点,并具备进行实际设计工作的基础知识和技能。
本文的内容将为设计工程师提供有价值的参考和指导,促进buckboost电路设计的发展和优化。
1.2文章结构1.2 文章结构本长文旨在介绍和探讨buckboost电路参数设计的要点。
文章将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将首先对文章进行概述,简要介绍buckboost电路的背景和应用。
接着,阐述文章的结构,即介绍各个章节的主要内容和目的。
正文部分将详细介绍buckboost电路的基本原理和工作方式。
同时,重点关注buckboost电路参数设计的要点,包括输入电压范围、输出电压范围、电流要求、效率要求等。
通过深入分析这些参数设计要点,读者将能够了解如何根据具体需求来优化buckboost电路的设计。
直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验报告
城市学院实验报告课程名称: 电力电子技术 指导老师:____唐益民______________ 成绩:实验名称: 直流斩波电路Buck 、Buck-Boost 开关电路实验实验类型:__________________同组学生姓名:_褚盼盼、周芳芳、林雅婷、鲁颖莹_________4-1 BUCK 电路实验 一、 实验目的1、掌握Buck 降压开关变换电路的工作原理及特点;2、掌握Buck 降压开关变换电路的调试方法。
二、实验线路及原理实验线路如图3-14所示:专业:__自动化________ 姓名:___陈园园_______ 学号:____30802297____ 日期:周五下午第二节__地点:___理五A-206___装订线图3-14实验线路图三、实验内容1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;4、研究频率变化对电路工作状态的影响;5、研究负载变化对电路工作状态的影响;6、研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响;7、占空比K与输出电压U O之间的的函数关系测试;8、输入滤波器的作用观测。
四、实验仪器与设备1、DDS01电源控制屏;2、DDS31“Buck、Buck—Boost”实验挂箱;3、DT14“直流电压、电流表”实验挂箱;4、示波器等。
五、实验方法1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量打开DDS31掛箱右下角电源开关,断开Buck主电路单元S1电源开关。
按表8接线:表87 21 1719206134513141415接线完毕,仔细核对无误,千万不要将线错接在Buck——Boost单元上。
开启Buck单元S1电源开关,将频率开关S2拨向“通”,将RP1负载电位器调在中间适当位置。
用示波器测量“8”和“11”R S3两端波形,此波形即电感电流i L波形。
buckboost课程设计
buckboost课程设计
汇报人:
目录
01 02 03 04 05
buckboost基本原理
buckboost控制器设计
buckboost驱动电路设计
buckboost应用实例
buckboost课程设计总结与展 望
01
buckboost基本原理
工作原理
输入电压:直流 电压
输出电压:直流 电压
02
buckboost控制器设计
控制器选择
控制器类型:PID 控制器、模糊控 制器、神经网络 控制器等
控制器参数:增 益、积分时间、 微分时间等
控制器性能:稳 定性、快速性、 准确性等
控制器应用:工 业控制、机器人 控制、汽车电子 等
控制器参数设置
开关频率:确定控制器的开 关频率,影响效率和噪声
工作过程:通过 开关元件控制电 流流向,实现电 压的升降
应用领域:电源 管理、电机控制、 LED照明等
电路组成
输入电压源:提供稳定的直流电压
输出电压源:输出稳定的直流电压
开关元件:控制电路的通断,实现电 压的升降
控制电路:控制开关元件的通断,实 现电ห้องสมุดไป่ตู้的升降
电感元件:储存和释放能量,实现电压 的升降
电力电子领域:用于直流电 源的稳压和隔离
通信领域:用于通信设备的 电源管理
工业自动化领域:用于工业 自动化设备的电源管理
应用电路设计
输入电压:12V
输出电压:5V
开关频率: 50kHz
控制方式: PWM控制
电路组成:开关 管、电感、电容、
二极管、电阻
应用领域:电源 管理、电机控制、
LED照明等
Buck_Boost变换器的设计及仿真
Buck_Boost变换器的设计及仿真Buck-Boost变换器是一种可以在同一电路内同时实现升压和降压的变换器。
这种变换器可以用于多种不同的应用,主要用于对电压进行放大和缩小,以达到正确的电压水平。
它总是能够将输入电压提高到所需的输出电压。
在本文中,将介绍Buck-Boost变换器的设计及其功能仿真工作。
Buck-Boost变换器的主要部件包括电感器,可变阻器,开关,振荡器和控制器。
电感器的设计是为了提供电流,形成负反馈环。
可变阻器的设计可以改变电路的过载,从而实现电流的调整。
开关的设计是为了实现升压和降压,允许电感器和可变阻器之间的能量交换。
振荡器的设计是为了控制电路内部的电流,以保证开关的实时响应。
通过控制器,可以实现输入和输出电压之间的转换,从而达到预期的电压水平。
为了对Buck-Boost变换器进行仿真,先进行输入,输出和负载之间的建模。
输入模型包括输入电压和要求的输出电压,其中输入电压可以在建模中任意调整。
负载建模通常是一个电阻和一个电容的组合。
输出模型则定义了电路的输出功率和输出电压水平。
接下来,可以对电感器和可变阻器进行建模。
由于电感器是一个电流源,故其建模需要考虑电流大小和电压偏移。
可变阻器建模则需要考虑其阻值和电压偏移。
最后,可以利用仿真软件进行仿真,探究Buck-Boost变换器的性能。
可以仿真该电路的输入和输出电压以及电流,从而分析改变输入电压对系统的影响。
此外,还可以分析负载的影响,比如负载变大时电路的输出能力会怎样受到影响。
这些仿真结果都能为设计者提供宝贵的启发,为确保电路的正常工作奠定基础。
Buck-Boost变化器是一种功能强大的电路,可以改变输入电压并生成预期的输出电压水平。
本文介绍了其设计原理和仿真过程,为设计者提供了宝贵的参考。
未来的研究将会探究更多的变换器类型,继续提高电路的性能和功效。
电流连续时Buck-Boost升降压式PWM DC-DC转换器的工作原理
电流连续时Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器
的工作原理
1 工作原理
1)开关模式1(0~TON,见此文《Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器的主电路组成和控制方式》(a))
在t=0 瞬间,开关管V 导通,电源电压Ui 全部加到电感坛上,电感电
流iLf 线性增加。
二极管D 截止,负载由滤波电容Cf 供电。
当t=Ton 时,电感电流iLf 达到最大值ILf max。
在开关管V 导通期间,iLf 的增加量△iLf(+)为:
2)开关模式2(Ton~Ts,见图(b))
在t=Ton 瞬间,开关管V 关断,电流iLf 通过二极管D 续流,电感Lf
中的储能向负载和电容Cf 转移。
此时加在电感Lf 上的电压为-Uo,iLf 线性减小。
当t=Ts 时,电感电流iLf 达到最小值ILf min。
在开关管V 关断期时,iLf 的减小量△iLf(-)为:
在t=Ts 时,开关管V 又导通,开始下一个开关周期。
由此可知:电感Lf 是用来储存和转换能量的,在开关管V 导通时电感
Lf 储能,负载由电容Cf 供电;在开关管V 关断时,电感Lf 向负载供电。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
(完整版)Buck-Boost电路设计.doc
500W Buck/Boost 电路设计与仿真验证一、主电路拓扑与控制方式Buck/Boost 变换器是输出电压可低于或高于输入电压的一种单管直流变换器, 其主电路与 Buck 或 Boost 变换器所用元器件相同,也有开关管、 二极管、电感和电容构成,如图1-1所示。
与 Buck 和 Boost 电路不同的是,电感L f 在中间,不在输出端也不在输入端,且输出电压极性与输入电压相反。
开关管也采用 PWM 控制方式。
Buck/Boost 变换器也有电感电流 连续喝断续两种工作方式, 本文只讨论电感电流在连续状态下的工作模式。
图 1-2 是电感电流连续时的主要波形。
图1-3 是 Buck/Boost 变换器在不同工作模态下的等效电路图。
电感电流连续工作时,有两种工作模态,图 1-3(a)的开关管 Q 导通时的工作模态,图1-3(b)是开关管 Q 关断、 D 续流时的工作模态。
QD LDR+-V in L fC fV o+-+图 1-1 主电路V bet onT ti LFi LfmaxI LFi Lfminti Qi Lfmaxi Lfminti DiLfmaxi LfmintV LfV inV ot图 1-2 电感电流连续工作波形QDR LDQDR LD+-+-C fC f V inL fi LfL f+V o V in i Lf+V o-+-+(a) Q 导通(b) Q 关断, D 续流图 1-3 Buck/Boost 不同开关模态下等效电路二、电感电流连续工作原理和基本关系电感电流连续工作时,Buck/Boost 变换器有开关管Q 导通和开关管Q 关断两种工作模态。
在开关模态 1[0~t on]:t=0 时, Q 导通,电源电压V in加载电感 L f上,电感电流线性增长,二极管 D 戒指,负载电流由电容 C f提供:di L fL f dt Vin (2-1)I o V o(2-2) R LDC f dV o I o (2-3)dtt=t on时,电感电流增加到最大值i L max,Q关断。
升降压变换电路Buck-Boost
(3.6.2)
该电路的占空比D不能超过0.5。
变换器的输出电压为:
N2 UO DU d N1
(3.6.2)
与降压变换器(Buck)的输入输出电压公式对 比,多了变压器的匝比。 为了满足磁通复位的要求,即开关管关断后,变 压器中的磁通能复位,该电路的占空比D不能超 过0.5。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
图3.3.1 升压变换电路及其波形
可以推得输出电压Uo与输入电压Ud之间的关系为:
U 0= t on t off t off Ud Ud 1 D
式中占空比D=ton/TS。 •当D=0时,U0=Ud,但D不能为1。 0≤D<1 •改变占空比D,就可以改变输出电压Uo。 •因为 0≤D<1, Uo≥Uin。所以称为升压变换电路。
忽略功率损耗,由输入输出功率平衡有: 忽略功率损耗,由输入输出功率平衡有:
Ud Id Uo Io
可得:
IO Ud 1 Id Id UO D
3.2
降压变换电路(Buck)
电感电流连续模式
Buck变换器的可能运行情况:
电感电流临界 连续状态
电感电流断流模式 图3.2.2 电感电流波形图
电感中的电流iL是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。
325326327328329offlotilu????oloffuilt????ododloffonsuuuluittft????????????1flddufluuuuiddodol1??????????2120iii????1201ddltuiisd???????在ttoff期间
第3章 直流变换电路
3.6.3 推挽式变换器(属于正激式变换器)
图3.6.3
一种新型高效率四开关BUCK-BOOST电路设计
第32卷第3期2020年9月宁波工程学院学报JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.32No.3Sep.2020DOI:10.3969几i ssn.1008-7109.2020.03.003一种新型高效率四开关BUCK-BOOST电路设计陈张景宣,王峰,姚晓磊(宁波工程学院电子与信息工程学院,浙江宁波315211)摘要:针对传统开关电源精度低、效率低以及自适应能力差的问题,设计了一种基于LM5715电压转换器和DSP数字信号处理器的新型Buck-Boost电路。
LM5715在降压和升压模式下均采用电流模式控制,以实现出色的负载和线路调节°DSP处理器通过内部PWM电路实现四个开关管的导通控制,开关频率由外部电阻器进行反馈控制。
仿真结果表明,相比于传统的升压降压变换器,所设计的变换器具有较宽范围的输入电压、稳定的输出电压以及较高的电源转化效率,具有较好的实用性。
关键词:Buck-Boost电路;变换器;DSP;LM5715中图分类号:TP23文献标识码:A文章编号:1008-7109(2020)03-0014-06Design of a New High Efficiency Four Switch Buck-Boost CircuitCHEN-ZHANG Jingxuan,WANG Feng,YAO Xiaolei(School of Electronic and Information Engineering,Ningbo University of Technology,Ningbo,Zhejiang,315211,China)Abstracts:Aiming at the low precision,low efficiency and poor adaptive ability of traditional switching power supply,a new Buck-Boost circuit based on LM5715voltage converter and DSP digital signal processor was designed.The LM5715adopts current mode control in both buck and boost modes for excellent load and line adjustment.The DSP processor achieved the on-off control of four switching tubes through the internal PWM circuit,and the switching frequency is controlled by the feedback from an external resistor.The simulation results show that the designed converter has a wide range of input voltage,stable output voltage and higher power conversion efficiency and has better practicality compared with the traditional step-up and step-down converter.Keywords:Buck-Boost circuit,converter,DSP,LM57150引言Buck电路和Boost电路是直流电源变换中最常用的两种设计方案,这两种电路经常一起出现在电路设计当中,Buck电路的输出电压小于输入电压,Boost电路的输出电压大于输入电压。
buckboost双向升降压电路原理
buckboost双向升降压电路原理buckboost双向升降压电路是一种常用的电源电路,它可以实现电压的升降压和双向输出。
该电路具有较高的效率和宽广的电压范围,因此在各种电子设备中得到了广泛应用。
一、电路组成buckboost双向升降压电路主要由开关管、电感、储能电容、二极管、控制芯片和反馈电路组成。
其中,开关管负责控制电流的通断,电感用于储能和变压,电容用于输出直流电压,二极管用于实现回流和保护,控制芯片负责调节电压和电流,反馈电路用于检测输出电压并反馈给控制芯片。
二、工作原理1.Buck模式:当电路工作在buck模式时,控制芯片会根据反馈电路检测到的输出电压进行调整,通过调节开关管的通断时间来控制输出电压。
当输出电压过低时,控制芯片会增加开关管的通断时间,从而提高输出电压;当输出电压过高时,控制芯片会减少开关管的通断时间,以实现稳压。
2.Boost模式:当电路工作在boost模式时,控制芯片也会根据反馈电路检测到的输出电压进行调整,通过调节电感的电流来控制输出电压。
当输出电压过低时,控制芯片会增加电感的电流,从而提高输出电压;当输出电压过高时,控制芯片会减少电感的电流,以实现稳压。
3.Buckboost模式:当电路工作在buckboost模式时,控制芯片会根据需要切换到buck模式或boost模式,从而实现双向升降压。
当需要输出较高电压或较大电流时,电路会自动切换到boost模式;当需要输出较低电压或较小电流时,电路会自动切换到buck模式。
4.双向输出:在buckboost电路中,可以通过控制芯片的调节,实现双向输出。
当需要输出较高电压时,电路会自动切换到boost模式进行升压输出;当需要输出较低电压或较小电流时,电路会自动切换到buck模式进行降压输出。
三、优缺点1.优点:buckboost双向升降压电路具有较高的效率和宽广的电压范围,适用于各种电子设备的电源电路。
同时,该电路还可以实现双向输出,可以根据需要调节输出电压和电流。
《MATLAB工程应用》升降压(Buck-Boost)变换器仿真一
《MATLAB工程应用》升降压(Buck-Boost)变换器仿真一、选题背景升降压变换器在目前各类智能电子设备中广泛运用,其效率高,静态电流小,高效,节能,便宜。
通过调节直流侧电源的占空比来进行升压与降压,当占空比为1/3,输出电压为10v时,为降压,当占空比为2/3,输出电压为40v时,为升压。
二、原理分析(设计理念)它是一种输出电压即可以高于也可以低于输入电压的单管非隔离直流变换器。
Buck-boost转换器输入电压U0的极性和输入电压Us 的极性相反,输入电流和输出电流都是脉动的,但是由于滤波电容的作用,负载电流应该是连续的。
开关管T导通时,二极管阴极接电压源正极,承受反向电压而截止,输入电压Us直接加在电感L上,极性为上正下负,电流流过电感使之储能增加。
开关管工截止时,电感电流云有减小的趋势,电感线圈产生自感电势反向,为下正上负,二极管口受正向压降而导通,电感通过二极管对电容C 充电,C储能,以备下导通时对负载放电维持输出U0不变。
Buck- Boost 变换器的电压增益随占空比的变化可以降压也可以升压,这是它的主要优点,但是开关管和二极管关断时承受的最大电压为Us+U。
,但是开关管和二极管关断时承受的最大电压为Us+U。
,这显然对器件的要求比Buck 变换器和 Boost 变换器更苛刻。
同时 Buck -Boost 变换器的输入电流和输出电流都是脉动的,为了平波需要加入滤波器 , 结果使电路稍显复杂三、过程论述先运用simulink设备找到示波器scope,设置通道,再设置DC 直流电源,设置为20v,其次再找出R L C 并设置其参数,连线如图所示。
设计总图,器件的使用情况和布局连线如下脉冲发生器设置(占空比为1/3时,降压)电容c的参数设定Mosfet与diode的参数均为参省值电感l的参数设定电阻r的参数设定四、结果分析(格式:宋体,4号,加粗,两端对齐)对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作
原理
Boost和Buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理如下:
1. Boost拓扑电路:Boost电路是一个升压电路。
当开关管导通时,输入电压Vi对电感Ls充电,形成的回路是:输入Vi→电感Ls→开关管Q。
当开关管关断时,输入的能量和电感能量一起向输出提供能量,形成的回路是:输入Vi→电感Ls→二极管D→电容C→负载RL。
此时负载的供电电源相当于Vi加上电感的感应电动势,从而实现升压。
2. Buck拓扑电路:Buck电路是一个降压电路。
当开关闭合时,续流二极管D是截止的,由于输入电压Vi与储能电感Ls接通,因此输入-输出压差(Vi-Vo)就加在Ls上,使通过Ls上的电流线性地增加。
在此阶段,除向负载供电外,还有一部分电能储存在电感Ls和电容Cr中。
当开关断开时,在电感Ls上产生反向电动势,使二极管D从截止变成导通。
如需了解更多信息,建议咨询专业技术人员或者查阅相关技术手册。
DC-DC升降压(Buck-Boost)变换器设计与仿真分析
器 电路进行 数值计算 的方式 , 选取多组 占空比进 行仿 真 , 这样既可 以筛选出各个 电压等级下 的合 理 占空 比取值 , 又能够得到系统的输 出电压变化
规律 , 以判 定 系 统 的 电能 变 化性 能 。如 果 仿 真 结
要去除 , 在元件库中按照拓扑结构建立电路模型 ,
作者简 介: 李钦林 ( 1 9 8 6 一) , 男, 助教 , 硕士, 主要从 事电气 自动化方面 的教学工作 。
第3 期
李钦林 : D C - D C 升降压 ( B u c k — B o o s t ) 变换器设计与仿真分析
6 5Байду номын сангаас
器系统 中 , 筛选 了 1 8 %、 3 3 %、 6 1 %、 6 6 %4 个 占空 比参数 , 并分别对 其进行输 出电压特性仿 真。从数值计算结果 来看 , 这4 个 占空 比条件下 , 输 出电压基本 能够达到预期 的调压等级 , 且输 出电压的分布特性 良好 。针对纹波 电压偏 大的问题 , 提出 了后 续改造措施 。为该变换器 后续的制作和应用提供 了参 考依 据。
在 数 学 模 型 的建 立 中 , 无 源开 关 和 有 源 开 关 均需
为理想化 ( 如降低导通压降等) , 也能够实现仿真
结 果 较 为理 想 的 目标 。但如 此设 置 明 显与 实 际情 况不符 , 容易 造成 后 续实 物 生产 出来 后 , 仿 真 和实 际数 据 的较 大误 差 。 因此 , 本 文在 仿 真条 件 的设 置 中, 将 电感 和 电容 设置 为 固定 值 , 二极 管模 块 保 持 默认 值 。在 开关 频 率确 定 的条 件 下 , 仅 调 整 脉
buck降压和Boost升压电路原理介绍
buck 降压和Boost 升压电路原理介绍
本文主要讲了buck 降压和Boost 升压电路原理,电路图、占空比、电感量、输出电容以及工作原理、假设及参数计算,下面就随小编来看看吧。
一、boost 电路工作原理
boost 升压电路,开关直流升压电路(即所谓的boost 或者step-up 电路)原
理2007-09-29 13:28the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直
流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。
基本电路图见图一。
假定那个开关(三极管或者mos 管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。
下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路
充电过程
在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。
这时,输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。
放电过程
如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。
当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
而原来的电路已断开,于是电感只能。
BOOST升压电路案例分析
BOOST 升压电路案例分析将直流电能转换为另一种固定电压或电压可调的直流电能的电路称为直流斩波电路。
它利用电力开关器件周期性的开通与关断来改变输出电压的大小,因此也称为开关型DC/DC 变换电路或直流斩波电路。
直流斩波电路的用途非常广泛,包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因素校正,逆变器以及其他领域的交直流电源等。
测试电路如下图所示,测量输入与输出关系。
通道2:输出直流电压信号u o +-(a)BOOST 测试电路 (b)输出波形图 BOOST 升压电路(multisim)一、直流斩波电路的基本原理基本的直流变换电路原理如图所示,T 为全控型开关管,R 为纯电阻性负载。
当开关T 在时间T on 开通时,电流流经负载电阻R ,R 两端就有电压;开关T 在时间T off 关断时,R 中电流为零,电压也就变为零。
直流变换电路的负载电压波形如图(b)。
(a) 直流斩波原理图 (b)输出波形图直流斩波原理示意图定义上述电路中脉冲的占空比:on on s on offT T D T T T ==+。
其中T s 为为开关管T 的工作周期,T on 为开关管T 的导通时间。
由图(b)的波形可知,输出电压的平均值为:01s T on O d d d s ST U U dt U DU T T ===⎰ 此式说明,控制开关管的导通与关断来控制就可以达到控制输出电压。
二、BOOST 升压过程直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路为升压变换电路,又称为Boost 电路。
电路如图所示。
图中Q2为开关管, D1是快恢复二极管,XFG1为频率和占空比都可调的函数发生器, 用于产生驱动开关器件Q1所需的脉冲信号。
假设输入电源电压为U d ,输出负载电压为U o ,流过电感的电流为I L 。
当Q1在出发信号作用下导通时,电路处于T on 工作器件,D 承受反向电压而截止。
一方面,能量从直流电源输入并存储到L 中,电感电流从I 1线性增大到I 2;另一方面,R 由C 提供能量,显然,L 中的感应电动势与U d 相等。
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Buck-boost升降压电路设计示例示例 1.
示例 2.
应用指南:
1) 电压计算:V OUT=1.27x(1+R3/R1),电流计算:I OUT=0.54V/R3
2) PWM/EN 端(3 脚)可以输入一个100~1000Hz 的低频PWN 信号进行亮度调节,如果不需调光则
此端接地。
3) 电感计算:一般来讲在输出相同电压的情况下,输出电流越小电感量要相对加大,而在输出相
同电流的情况下,输出电压越高电感量要相对加大。
电感量调整不适当会发生电感响的问题。
4) 输出电容C3的计算:输出电流小的情况下可以用220uF,输出电流为300mA以上建议用470uF或
者更大容量的电容,电容量小也会发生电感响的问题。