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Boost电路如何升压的?BUCK电路如何降压的?
文章来源:永阜康科技 更新时间:2024/6/12 11:10:00
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Boost电路是怎么进行升压的


如图为Boost升压基本电路


Q1开通时,相当于电感将输入源Vin短路,电感电流就会以固定斜率增长,此时电感在储能。电感电压的方向为左正右负。


此时,Vin=L*(△i/△t通),

化简为△i=(Ui*T*D)/L……①

其中△t通为Q1开通时间,T为开关周期,D为占空比。

当Q1断开时,由于电感电流不能突变,电感电流继续沿着原来的方向,同时由于闭环路径中阻抗增加(路径中有了输出电容),电感电流势必减小。而电感要阻止其减小,会产生反向电动势VL。此时输出电压C1上的电压就等于电感上的反向电动势VL加Vin。

可以理解为原来一节电池,后来变成两节电池串联。因此输出电压也就比输入电压高,实现了升压。


此时,L*(△i/△t断)+ Vin = Vout

化简为△i={(Vout-Vin)*(T - T*D)}/L……②

△t断为Q1断开时间

在Q1断开的那一瞬间由于电感电流不能突变,所以开通和关断那一刻的电流△i相等。

根据①②可得Uo/Ui=1/(1-D),占空比D<1,所以输出电压比输入电压高。

BUCK电路是怎么降压的


如图为BUCK降压基本电路


Q1开通时,由于二极管反向截止,所以电流直接经过电感流到负载。电感电压的方向为左正右负。如下图。


此时,电感两端电压为

VL=L*(△i/△ton)=(Vin - Vout)

其中,△ton为Q1开通时间。

当Q1断开时,此时二极管为电感续流提供回路。由于电感电流不能突变,电感电流继续沿着原来的方向,电流路径为L+→C1(R1)→D1→L1-,电压方向为右正左负。如下图。


此时电感两端的电压等于负载电压,

L*(△i/△toff)= -Vout……②

其中,△toff为Q1断开时间,负号表示电压方向与原方向相反。

由于稳态时电感上的平均电压为零(如果不为零,那么电感上的电压会一直下降或一直上升)

所以

Von*Ton+Voff*Toff=0

即(Vin - Vout)*Ton+(-Vout)*Toff=0

化简为:

Vout={Ton/(Ton+Toff)}*Vin
Vout=D*Vin

其中D为占空比。

以上是在电感电流连续的情况下计算的。

当电感电流不连续时,在Toff期间会有电感电流为零的现象,相当于分母变大,即占空比变大,所以输出电压相比电感电流连续时变大。

总结:BUCK电路的输出电压主要由占空比来决定的,占空比越大,输出电压越大,占空比越小,输出电压越小。
 
 
 
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