BUCK BOOST BUCK-BOOST电路的原理

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BUCK,BOOST,BUCK-BOOST电路

BUCK,BOOST,BUCK-BOOST电路

BUCK_BOOST_BUCK-BOOST电路的原理1、Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,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T s,则信号频率为f=1/T s,导通时间为T on,关断时间为T off,则周期T s=T on+T off,占空比Dy= T on/T s。

2、Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。

开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比D y必须限制,不允许在D y=1的状态下工作。

电感L f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。

3、Buck-Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。

Buck-Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck-Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:①非常低的输入输出电压差②非常小的内部损耗③很小的温度漂移④很高的输出电压稳定度⑤很好的负载和线性调整率⑥很宽的工作温度范围⑦较宽的输入电压范围⑧外围电路非常简单,使用起来极为方便DC-DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式T s不变,改变T on(通用);二是频率调制方式,T on不变,改变T s(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U o小于输入电压U i,极性相同。

(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U o大于输入电压U i,极性相同。

(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U o 大于或小于输入电压U i,极性相反,电感传输。

(完整版)BUCK和BOOST电路

(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。

Buck-Boost变换器原理

Buck-Boost变换器原理

浅谈Buc ‎k/Boost ‎变换器Buck 变‎换器原理Buck 变‎换器又称降‎压变换器、是一种输出‎电压小于输‎入电压的单‎管不隔离直‎流变换器, 串联开关稳‎压电源、三端开关型‎降压稳压器‎。

1.线路组成图1(a )所示为由单‎刀双掷开关‎S 、电感元件L 和电容C 组成的B ‎u ck 变换‎器电路图。

图1(b)所示为由以‎占空比D 工‎作的晶体管‎T r 、二极管D 1、电感L 、电容C 组成‎的Buck ‎变换器电路‎图。

电路完成把‎直流电压V ‎s 转换成直‎流电压V o ‎的功能。

图1 Buck 变‎换器电路2.工作原理当开关S 在‎位置a 时,有图2 (a)所示的电流‎流过电感线‎圈L ,电流线性增‎加,在负载R 上‎流过电流I ‎o ,两端输出电‎压V o ,极性上正下‎负。

当i s >I o 时,电容在充电‎状态。

这时二极管‎D 1承受反‎向电压;经时间D1‎T s 后(,ton 为S ‎在a 位时间‎,T s 是周期‎),当开关S 在‎b 位时,如图2(b )所示,由于线圈L ‎中的磁场将‎改变线圈L ‎两端的电压‎极性,以保持其电‎流iL 不变‎。

负载R 两端‎电压仍是上‎正下负。

在i L <I o 时,电容处在放‎电状态,有利于维持‎I o 、V o 不变。

这时二极管‎D 1,承受正向偏‎压为电流i ‎L 构成通路‎,故称D1为‎续流二极管‎。

由于变换器‎输出电压V ‎o 小于电源‎电压V s ,故称它为降‎压变换器。

工作中输入‎电流is ,在开关闭合‎时,i s >0,开关打开时‎,i s =0,故is 是脉‎动的,但输出电流‎I o ,在L 、D 1、C 作用下却‎是连续的,平稳的。

图2 Buck 变‎换器电路工‎作过程Boost ‎变换器Boost ‎变换器又称‎为升压变换‎器、是一种输出‎电压高于输‎入电压的单‎管不隔离直‎流变换器,并联开关电‎路、三端开关型‎升压稳压器‎。

buckboost电路参数设计

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。

开关电源三大拓扑

开关电源三大拓扑

开关电源三大基本拓扑1、摘要开关电源已经深入到国民经济的各个行业当中,设计师或是自行设计电源或是购买电源模块,但是这些电源都离不开电源的各种电路拓扑。

本文先介绍了开关电源的三大基础拓扑:Buck、Boost、Buck-Boost,并就这三者拓扑之间进行了简单地组合,得到了非常巧妙的电路,例如:正负输出电源、双向电源等,能够满足诸如运放供电、电池充放电等某些特殊的需求。

2、开关电源基础拓扑开关电源三大基础拓扑为:Buck、Boost、Buck-Boost,大部分开关电源都是采用这几种基础拓扑或者其对应的隔离方式,下面以电感连续模式进行简单介绍。

2.1Buck降压型Buck降压型电路拓扑,有时又称为Step-down电路,其典型的电路结构如下图1所示:Buck电路的工作原理为:当PWM驱动高电平使得NMOS管T导通的时候,忽略MOS管的导通压降,等效如图2,电感电流呈线性上升,MOS导通时电感正向伏秒为:当PWM驱动低电平的时候,MOS管截止,电感电流不能突变,经过续流二极管形成回路(忽略二极管电压),给输出负载供电,此时电感电流下降,如下图3所示,MOS截止时电感反向伏秒为:D为占空比,02.2Boost升压型Boost升压型电路拓扑,有时又称为step-up电路,其典型的电路结构如下图4所示:同样地,根据Buck电路的分析方式,Boost电路的工作原理为:2.3Buck-Boost极性反转升降压型Buck-Boost电路拓扑,有时又称为Inverting,其典型的电路结构如下图5所示:同样地,根据Buck电路的分析方式,Buck-Boost电路的工作原理为:3、Buck与Buck-Boost组合金升阳K78系列的产品采用了Buck降压型的电路结构进行设计,是LM78XX系列三端线性稳压器的理想替代品,效率最高可达96%,不需要额外增加散热片,同时还兼有短路保护和过热保护,值得说明的是它能够完美支持负输出。

三电平双向buck boost变换器工作原理

三电平双向buck boost变换器工作原理

1. 引言随着能源需求的不断增长和环境保护的要求,电力系统的高效能与可再生能源的利用变得越来越重要。

双向变换器是一种关键的电力电子设备,用于实现电能的双向流动,可以将电能从一个电源转移到另一个负载,同时还可以将电能从负载反馈到电源。

三电平双向Buck-Boost(TBB)变换器是一种常见的双向变换器拓扑结构,具有高效能和高可靠性的特点。

本文将详细介绍TBB变换器的工作原理及其相关的基本原理。

2. TBB变换器的结构TBB变换器由两个互补的功率开关和两个电感组成。

其中,两个功率开关可以分别被称为高侧开关和低侧开关。

这两个开关可以通过PWM(脉宽调制)控制方式进行开关,从而实现电能的双向流动。

TBB变换器的拓扑结构如下图所示:在TBB变换器中,高侧开关和低侧开关可以通过PWM信号进行控制,实现不同的工作状态。

通过控制高侧开关和低侧开关的开关时间,可以实现电能的双向流动,并且能够实现电能的升压和降压功能。

3. TBB变换器的工作原理3.1 升压模式在TBB变换器的升压模式下,高侧开关和低侧开关的工作状态如下:•高侧开关:打开状态•低侧开关:关闭状态在这种工作状态下,电能从输入电压源流向电感L1,然后通过高侧开关,流向输出负载。

在这个过程中,电感L2起到储能的作用,通过储存电感L1中的能量,实现电能的升压功能。

当高侧开关打开时,电感L1中的电流开始增加,同时电感L2中的电流开始减小。

当高侧开关关闭时,电感L1中的电流开始减小,同时电感L2中的电流开始增加。

通过不断重复这个过程,可以实现电能的升压。

3.2 降压模式在TBB变换器的降压模式下,高侧开关和低侧开关的工作状态如下:•高侧开关:关闭状态•低侧开关:打开状态在这种工作状态下,电能从输入电压源流向电感L2,然后通过低侧开关,流向输出负载。

在这个过程中,电感L1起到储能的作用,通过储存电感L2中的能量,实现电能的降压功能。

当低侧开关打开时,电感L2中的电流开始增加,同时电感L1中的电流开始减小。

BUCK-BOOST电路(电压反馈)原理图及应用分析

BUCK-BOOST电路(电压反馈)原理图及应用分析

BUCK-BOOST电路(电压反馈)原理图及应用分析这个电路我调试了三天才调出一点眉目来,起初我以为是在光耦那里出了问题,反复修改那部分电路,只是在空载的情况下可以,一加100欧以内的功率负载,输入直流稳压电源就稳流了,怎么改都不行。

加跟随,换成ISO124隔离都不能带负载,最后来了个绝的,把自己绕制的1mH的小功率电感换成500uH/6A 的大功率电感之后,带负载就不稳流了。

1~3A负载电流都可以实现。

我总结了一下开关电源调试技巧:1、输出反馈电压与比较参考电压是否合理?2、栅源之间PWM是否正常,有无?占空比是否正确(是升压还是降压?)?开关频率是否设置合理(这关系到开关损耗和输出纹波电压)?3、UC3525供电电压是否在正常范围?共“地”问题是否处理好?4、电感(磁芯、通过电感的电流I、电感感值L、开关频率f)。

这些都是在平时调试开关电源电路时所必须注意的地方,当然可能有些地方没有顾及到。

总结:1.SG3525的PI调节部分确实很关键,这个部分没做好,题目中什么指标都免谈,本次使用204的可调电阻和105串联,最后在与682的瓷片电容并联。

2.开关管的DS之间并联一个电容作为吸收电路,此电容不宜过大(如474的电容),否则会导致开关管发热严重,主干电路的输入电流无谓的增加了几十mA,一般可选择100-470之间的值(一般情况下),也可以与一个小电阻(10-100)串联3.SG3525的10脚,可以接一个2K的电阻到地,亦可以用来作为一个电流反馈端,用作保护作用。

(类似于UC3842的电流反馈的功能)(如果用直流电源作为输入的,而且容易恒流的话,可用此法)4.纹波测试技巧:示波器探头夹在电容两端,越近越好,这样测试纹波则相当小。

5.电压跟随电路(暂对于直流)的性能分析:OPA277 OP07 NE5532/NE5534效果依次递减。

原因:输入失调电压,输入失调电流,以及输入失调电压温漂,输入失调电流温漂越小,跟随性能越好。

升降压变换电路BuckBoost

升降压变换电路BuckBoost

工作原理:
T1、T4同时开关,T2、T3同时开关。
当T2、T3开通,而T1、T4关断时,电压Ud加在变压器原边, 副边一个二极管导通向负载传递能量。
当T1、T4开通,而T2、T3关断时,电压-Ud(负号表示同名 端相反)加在变压器原边,副边另一个二极管导通向负载 传递能量。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
UO
N2 N1
DUd
(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
3.6.3 推挽式变换器(属于正激式变换器)
图3.6.3 推挽式变换器电路
可求得输入输出电压关系为:
U 0 - 1 D D U d
(3.4.5)
上式中,D为占空比,负号表示输出与输入电压反相
当D=0.5时,U0=Ud; 当0.5<D<1时,U0>Ud,为升压变换; 当0≤D<0.5时,U0<Ud,为降压变换。
3.4 升降压变换电路
➢3)工作原理:(续)
➢ 采用前几节同样的分析方法可得临界电感值为:
输出纹波电压: 在Boost电路中,如果滤波电容C的容量足够大,则输出 电压U0被滤得非常平。然而实际中的电容不可能为无穷大, 所以直流输出电压总会有纹波成份。
电流连续时的输出电压纹波为
U 0 DTs U0 RC
上式表明通过选择合适的C值,可以限制输出纹波电压的大 小。
3.4 升降压变换电路
• 1) 概述:
• 直流变换电路的常用工作方式主要有两种:
• ① 脉冲频率调制(PFM)工作方式: 即维持ton不变,改变TS。一般很少采用。

开关电源拓扑之BUCK电路详解

开关电源拓扑之BUCK电路详解

Buck电路原理
上式中,对于Lc和D1 为固定值时,降压变换器的电流连续与否是由R = Vo/Io 值确定的。当R的欧姆值增大时,工作状态将从连续转化为不连续。另一方面 ,如果R和DTs 是固定的,则电感器的L<Lc 时,其工作状态由连续转化为不连 续。当Fs增大时,则保持开关变换器的连续状态工作的Lc降低。 从上图14、图15中可看到输入电流is是脉动的,与降压变换器的连续与否工作 状态无关。这个脉动电流,在实际应用中应受到限制,以免影响其他电器正常 工作。通常,电源Vs 和变换器的输入端之间会加上一些输入滤波器,这种滤 波器必须在开关变换器设计的早期阶段和建立模型过程就要预先进行考虑。否 则,在开关变换器与输入滤波器连接时,可能会引起意外的自激振荡。
+-
D
+
S
L2 C2
R
-
图6:Sepic
S
D
T
L
+
C
R
-
图8:单端反激变换器
开关电源拓扑概述
S1
D1
L
T
S2
D2
+
C
R
-
图9:推挽变换器
D1
L
C1
S1
T
D2
C2
S2
+
C3
R
-
D1
L
S1 S2
T
C
D2 S3 S4
图10:半桥变换器
+
R
-
图11:全桥变换器
之 开关电源拓扑介绍
Buck电路原理
Buck电路原理 Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳 压器。
源的主要组成部分是开关型DC_DC变换器,它是整个变换的核心。

buckboost变换器工作原理

buckboost变换器工作原理

buckboost变换器工作原理小伙伴们!今天咱们来唠唠buck - boost变换器这个超有趣的东西的工作原理呀。

你可以把buck - boost变换器想象成一个超级有魔法的小盒子。

这个小盒子呢,就像是一个能量的魔术师,能把输入的电压变来变去。

咱们先说说这个变换器的组成部分吧。

它有电感呀,就像是一个小小的能量储存库。

这个电感可神奇了呢,它就像一个很贪吃的小怪兽,当电流流过的时候,它就会把能量储存起来。

还有电容呢,电容就像是一个稳定器,它的作用就是让输出的电压变得平滑一些,不要像调皮的小孩子那样上蹿下跳的。

当然啦,还有开关管,这个开关管就像是一个小门卫,它决定什么时候让电流通过,什么时候把路给堵上。

那它到底是怎么工作的呢?当开关管导通的时候呀,就像是打开了一扇通往电感的大门。

电流就会欢快地流进电感,电感这个小贪吃鬼就开始储存能量啦。

这个时候呢,电容也在旁边静静地看着,它可能在想:“哼,你先储存着,等会儿还得我来让电压稳定呢。

”这个时候的输入电压就会给电感充电,同时呢,因为电容之前储存了一些能量,所以负载也能得到一部分能量供应。

然后呢,当开关管断开的时候,这可就有趣了。

电感这个储存了能量的小怪兽可不愿意就这么干等着呀。

它就会把自己储存的能量释放出来,这个时候电流就会改变方向,通过二极管流向电容和负载。

电容呢,就开始发挥它稳定电压的作用啦。

它把电感释放出来的能量变得更加平滑,这样输出的电压就不会突然变得很高或者很低啦。

你看,这个buck - boost变换器就这么在开关管的导通和断开之间,把输入电压变成了我们想要的输出电压。

如果我们想要降低电压,它就能像一个小工匠一样,精心地把电压给降下来;如果我们想要升高电压呢,它也能巧妙地把电压给升上去。

而且呀,这个buck - boost变换器在很多地方都超级有用呢。

比如说在那些需要不同电压等级的电子设备里。

就像你的手机充电器,它可能就用到了类似的原理哦。

手机电池需要一个合适的电压来充电,如果输入的电压不合适,这个变换器就能把它变成合适的电压,这样就能安全又快速地给手机充电啦。

升降压电路原理分析

升降压电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析电源网讯Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,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。

Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。

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Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:① 非常低的输入输出电压差② 非常小的内部损耗③ 很小的温度漂移④ 很高的输出电压稳定度⑤ 很好的负载和线性调整率⑥ 很宽的工作温度范围⑦ 较宽的输入电压范围⑧ 外围电路非常简单,使用起来极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。

(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。

4mosbuck-boost电路工作原理_概述说明

4mosbuck-boost电路工作原理_概述说明

4mosbuck-boost电路工作原理概述说明1. 引言概述:本篇长文将详细介绍4Mosbuck-Boost电路的工作原理。

这种电路设计在现代电子技术中具有重要的应用,并且在许多领域中展现出了巨大的优势。

本文将从原理介绍、架构分析和工作参数说明等方面进行阐述,同时也会探讨其应用领域和调试注意事项。

最后,对该电路进行总结并给出展望未来发展趋势。

文章结构:本文共分为五个部分:引言、4Mosbuck-Boost电路工作原理、应用领域和优势、设计和调试注意事项以及结论与总结。

在每个部分中,我们将依次介绍相关内容,使读者能够全面了解该电路的工作原理和实际应用。

目的:通过本篇文章的撰写,旨在深入探究4Mosbuck-Boost电路的工作原理,并向读者传达该电路在各个领域中的广泛应用以及所具备的优势。

通过对设计要点、调试技巧和常见问题解决方案等内容的探讨,希望能够为读者提供一些实用的指导和启示。

最后,在总结部分对4Mosbuck-Boost电路进行综合评价,并对未来的发展趋势进行展望。

以上是“1. 引言”部分的详细内容,将引言概述、文章结构和目的进行了清晰阐述。

2. 4Mosbuck-Boost电路工作原理:2.1 原理介绍:4Mosbuck-Boost电路是一种常见的DC-DC升降压变换器,它能够将输入电压进行升压或降压处理,并输出所需的稳定电压。

该电路由4个金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)和一些辅助元件组成。

在输入阶段,两个MOSFET工作于开关模式,这意味着它们快速地在导通和截止之间切换。

当开关关闭时,输入电压通过一个感性元件(如电感)储存能量。

当开关打开时,储存在感性元件内的能量被释放并传递到输出端。

在输出阶段,另外两个MOSFET按照相同的方式进行操作。

但是,在此阶段,一个滤波电容用于平滑输出电压波动,并提供稳定的输出。

2.2 架构分析:该设计采用了4个MOSFET的接法,形成桥式结构。

其中两个MOSFET被称为上管(high-side)而另外两个被称为下管(low-side)。

《单相非隔离型Buck-Boost逆变器》

《单相非隔离型Buck-Boost逆变器》

《单相非隔离型Buck-Boost逆变器》篇一一、引言随着电力电子技术的不断发展,逆变器作为电力转换的核心设备,其性能和效率的优化显得尤为重要。

单相非隔离型Buck-Boost逆变器作为其中的一种重要类型,因其结构简单、成本低廉以及适用于多种电源场景等优点,被广泛应用于各类电力转换系统中。

本文将详细介绍单相非隔离型Buck-Boost逆变器的原理、设计及其实际应用。

二、单相非隔离型Buck-Boost逆变器原理单相非隔离型Buck-Boost逆变器是一种直流到交流的功率转换器,其基本原理是通过开关管的通断控制,将直流电源的电压和电流进行斩波和重组,从而得到所需的交流电压和电流。

该逆变器具有Buck(降压)和Boost(升压)两种工作模式,可以根据需要灵活切换。

三、单相非隔离型Buck-Boost逆变器设计单相非隔离型Buck-Boost逆变器的设计涉及到电路设计、器件选择、控制策略等多个方面。

1. 电路设计:根据应用需求,设计合理的电路拓扑结构。

通常包括输入电路、开关管电路、输出电路以及控制电路等部分。

2. 器件选择:选择合适的开关管、二极管、电容等器件,以满足系统的性能和效率要求。

3. 控制策略:采用适当的控制策略,如PWM(脉宽调制)控制、SPWM(正弦脉宽调制)控制等,以实现逆变器的稳定运行和优化性能。

四、单相非隔离型Buck-Boost逆变器应用单相非隔离型Buck-Boost逆变器广泛应用于各种电力转换系统,如太阳能发电系统、风力发电系统、电动汽车充电设施等。

在太阳能发电系统中,该逆变器可以将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,供给家庭或工业用电。

在风力发电系统中,该逆变器可以将风力发电机产生的电能进行转换和调节,以实现并网或独立供电。

在电动汽车充电设施中,该逆变器可以将电网的电能转换为适合电动汽车充电的直流电。

五、结论单相非隔离型Buck-Boost逆变器作为一种重要的电力转换设备,具有结构简单、成本低廉、适用范围广等优点。

BUCK-BOOST拓扑原理与元器件的选择

BUCK-BOOST拓扑原理与元器件的选择

BUCK-BOOST 拓扑原理引言BUCK-BOOST 电路是一种常用的DC/DC 变换电路,其输出电压既可低于也可高于输入电压,但输出电压的极性与输入电压相反。

下面我们详细讨论理想条件下,BUCK-BOOST 的原理、元器件选择、设计实例以及实际应用中的注意事项。

BUCK-BOOST 电路原理BUCK-BOOST 电路简图如图1。

图1.BUCK-BOOST 电路简图当功率管Q1导通时,电流的流向见图2 左侧图。

输入端, 电感L1直接接到电源两端,此时电感电流逐渐上升。

导通瞬态时di/dt 很大,故此过程中主要由输入电容CIN 供电。

输出端,COUT 依靠自身的放电为RL 提供能量。

当功率管Q1关断时,电流的流向见图2右侧图。

输入端VIN 给输入电容充电。

输出端,由于电感的电流不能突变,电感通过续流管D1给输出电容COUT 及负载RL 供电。

系统稳定工作后,电感伏秒守恒。

Q1导通时,电感电压等于输入端电压VIN ;Q1关断时,电感电压等于输出端电压VOUT 。

设T 为周期,T ON 为导通时间,T OFF 为关断时间,D 为占空比(D=T ON /T ),下同。

由电感伏秒守恒有:VIN ∗T ON =VOUT ∗T OFF VIN ∗D ∗T =VOUT ∗(1−D )∗T由此可得:VOUT =D1−D ∗VIN D =V OUTV OUT +V IN占空比小于0.5时,输出降压;占空比大于0.5时,输出升压。

以上式子只考虑电压的绝对值,未考虑输出压的方向。

Q1闭合 Q1断开图2.BUCK-BOOST 电流流向BUCK-BOOST 元器件计算及各点波形(电感电流连续模式)以下均在电感电流连续模式下讨论,即CCM 。

由先我们先看一下各点理想情况下的波形:VINVL 0ILIQ ID图3.关键元器件电压、电流波形电感L1通常ΔI 可以取0.3倍的IIN+IOUT ,在导通时,电感的电压等于输入电压,电感感量可由下式计算:L =D ∗V INSW (IN OUT )若按上述感量选择电感,则流过电感的峰值电流:I LPEAK =I IN +I OUT +∆I=1.15∗(I IN +I OUT ) 实际应用应留有一定的余量,电感的电流能力通常取1.5*(IIN+IOUT )以上。

双向buckboost电路原理

双向buckboost电路原理

双向buckboost电路原理小伙伴们!今天咱们来唠唠双向buck - boost电路原理,这可超级有趣呢!咱先来说说buck电路的部分吧。

想象一下,你有一个大水库,里面的水就像是电源的电压,水位很高呢。

而buck电路就像是一个聪明的小水闸管理员。

这个电路里有一个开关管,就好比是那个水闸的闸门。

当开关管导通的时候呀,就像水闸打开了,电流就从电源这边“哗哗”地流到负载那边去啦。

这个时候,电感就像是一个小的蓄水容器,它开始储存能量啦,就像小水库在蓄水一样。

然后呢,当开关管断开的时候,电感可不想让电流就这么断掉,它就会把储存的能量释放出来,继续给负载供电呢。

这个过程中呀,电压就被降低了,就好像大水库里的水经过水闸流到了一个小池塘,水位自然就低啦,也就是电压降低了。

而且呀,通过控制开关管的导通和断开时间,就能很巧妙地控制输出电压的大小呢。

再来说说boost电路部分。

这就有点像是把小池塘里的水再抽到高处去的感觉。

在boost电路里,当开关管导通的时候,电感还是在储存能量,不过这个时候电流是从电源流入电感的。

然后开关管断开的时候,电感储存的能量就会和电源的能量一起给负载供电啦。

这样一来,输出的电压就比输入的电压高啦,就像把小池塘里的水抽到了比原来水库还高一点的地方去,是不是很神奇呢?那双向buck - boost电路呢,它就像是一个超级灵活的小能手。

它既可以像buck电路那样把高电压降下来给负载用,也可以像boost电路那样把低电压升上去给负载用。

比如说,当你的电池电压比较高,但是负载只需要比较低的电压的时候,它就可以发挥buck电路的功能,把电压降下来。

要是你的电池电压低了,但是负载需要高一点的电压才能正常工作,它就摇身一变,成为boost电路,把电压升上去。

在这个电路里呀,电容也起着很重要的作用呢。

电容就像是一个稳定的小助手,它可以把输出的电压变得更加平稳。

就好像在水流的过程中,有一个小的缓冲池,让水流更加稳定,不会忽高忽低的。

BUCK BOOST电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析电源网讯Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,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。

Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。

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Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q 也为PWM控制方式。

LDO的特点:① 非常低的输入输出电压差② 非常小的内部损耗③ 很小的温度漂移④ 很高的输出电压稳定度⑤ 很好的负载和线性调整率⑥ 很宽的工作温度范围⑦ 较宽的输入电压范围⑧ 外围电路非常简单,使用起来极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压 U0小于输入电压Ui,极性相同。

(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压 U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。

boost电路输出电流公式,dcdcbuck电路的基本工作原理

boost电路输出电流公式,dcdcbuck电路的基本工作原理

boost电路输出电流公式,dcdcbuck电路的基本工
作原理
Boost电路和BUCK电路都是DC-DC转换器的一种,用于调节直流电压。

Boost电路的输出电流公式为:Iout = Vin D / (L f D),其中Vin为输入电压,D为占空比,L为电感值,f为开关频率。

BUCK电路的输出电流公式为:Iout = Vin D / (L f (1 - D))。

BUCK电路的基本工作原理是:当开关S1闭合导通时,输入电压Vin给电感L1充电,流过电感L1的电流逐渐增加;当开关S1断开时,电感L1通过负载和二极管放电,电感L1的电流逐渐减小。

BUCK电路的基本工作过程就是对电感充放电的过程。

Boost电路的工作原理则与之相反。

它能够将输入电压升高,提供更大的输出电流。

如需了解更多关于Boost电路和BUCK电路的信息,建议查阅相关文献或咨询电子工程师。

BUCK-BOOST电路工作原理图文分析

BUCK-BOOST电路工作原理图文分析

BUCK-BOOST电路⼯作原理图⽂分析BUCK-BOOST 电路⼯作原理图⽂分析【项⽬任务】测试电路如下图4.8⽰,调整函数发⽣器的占空⽐,测量输⼊与输出关系。

Q12,输出波形通道1,驱动波形(a) 测试电路 (b)函数发⽣器信号 (b)输出波形图4.8 BUCK-BOOST 电路(multisim)【信息单】⼀、直流斩波电路的基本原理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,其电路如图4.8。

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和断续两种⼯作⽅式,此处以电感电流在连续状态下的⼯作模式。

图4.8是电感电流连续时的主要波形。

图4.10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4.11(a)的开关管Q 导通时的⼯作模态,图 (b)是开关管Q 关断、D 续流时的⼯作模态。

V o图4.9电路Vi LFi Qi DV图4.10感电流连续⼯作波形V oV o(a) Q 导通 (b) Q 关断,D 续流图5.11 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。

1.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:f L fin di L V dt=(2-1)oo LDV I R =(2-2)ofo dV C I dt= (2-3)t=t on 时,电感电流增加到最⼤值max L i ,Q 关断。

在Q 导通期间电感电流增加量f L i ?f inL y fV i D T L ?=(2-4)2.在开关模态2[t on ~ T]:t=t on 时,Q 关断,D 续流,电感L f 贮能转为负载功率并给电容C f 充电,fL i 在输出电压Vo 作⽤下下降:f L fo di L V dt=(2-5)f o o oL fo f LDdV dV V i C I C dt dt R =+=+ (2-6)t=T 时,fL i 见到最⼩值min L i ,在t on ~ T 期间fL i 减⼩量fL i ?为:(1)f o o L off y f fV Vi t D T L L ?==- (2-7)此后,Q ⼜导通,转⼊下⼀⼯作周期。

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

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。

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BUCK BOOST BUCK/BOOST电路的原理
Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,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。

、Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。

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
、Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:
①非常低的输入输出电压差
②非常小的内部损耗
③很小的温度漂移
④很高的输出电压稳定度
⑤很好的负载和线性调整率
⑥很宽的工作温度范围
⑦较宽的输入电压范围
⑧外围电路非常简单,使用起来极为方便
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:】
(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。

(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。

(4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。

DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。

其中BUCK型DC-DC只能降压,降压公式:Vo=Vi*D
BOOST型DC-DC只能升压,升压公式:Vo= Vi/(1-D)
BUCK-BOOST型DC-DC,即可升压也可降压,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D)
D为充电占空比,既MOSFET导通时间。

0<D<1。

该文章转自手机设计天下网
原文地址:/bbs/dispbbs.asp?boardID=23&ID=1558
开关性稳压电源的效率很高,但输出纹波电压较高,噪声较大,电压调整率等性能也较差,特别是对模拟电路供电时,将产生较大的影响。

因开关电源工作效率高,一般可达到80%以上,故在其输出电流的选择上,应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流,以使被选用的开关电源具有高的性能价格比,通常输出计算公式为:
Is=KIf
式中:Is—开关电源的额定输出电流;
If—用电设备的最大吸收电流;
K—裕量系数,一般取1.5~1.8;
电容式开关电源
它们能使输入电压升高或降低,也可以用于产生负电压。

其内部的FET开关阵列以一定方式控制快速电容器的充电和放电,从而使输入电压以一定因数(0.5,2或3)倍增或降低,从而得到所需要的输出电压。

这种特别的调制过程可以保证高达80%的效率,而且只需外接陶瓷电容。

由于电路是开关工作的,电荷泵结构也会产生一定的输出纹波和EMI(电磁干扰)
首先贮存能量,然后以受控方式释放能量,以获得所需的输出电压。

图2
图3
比较内容普通线性稳压
器LDO 电荷泵电感式DC-DC
Buck Boost Buck-B
oost
效率低中中到高高高高输出电流中小低大大大设计难度低低中高高高热量管理差中好最好最好最好需要储能元件不需要不需要不需要需要需要需要噪声大最小小大大大成本低低中高高高
局限性不能升压不能升
压无不能升

不能降


比较内容普通线性稳压
器LDO 电荷泵电感式DC-DC
Buck Boost Buck-B
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效率低中中到高高高高输出电流中小低大大大设计难度低低中高高高热量管理差中好最好最好最好需要储能元件不需要不需要不需要需要需要需要噪声大最小小大大大成本低低中高高高
局限性不能升压不能升
压无不能升

不能降

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