升降压变换t电路

1、升压变换电路升压变换电路 1) 1) 定义：定义：直流输出电压的平均值高于输入电压的直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路称为升压变换电路，又叫变换电路称为升压变换电路，又叫Boost电路。电路。储能储能保持输出电压保持输出电压2 2）原理图）原理图 3）工作原理：）工作原理： ton工作期间：工作期间：二极管反偏二极管反偏 截止，电感截止，电感L L储能，电容储能，电容C C 给负载给负载R R提供能量。提供能量。 toff工作期间：工作期间：二极管二极管 导通，电源和电感导通，电源和电感L L经二极经二极管给电容充电，并向负管给电容充电，并向负载载R RL L提供能量。提供能量。 由电

2、感电压伏秒平衡原理由电感电压伏秒平衡原理得到输出与输入电压的关得到输出与输入电压的关系为：系为： 升压变换电路升压变换电路升压变换电路及其波形升压变换电路及其波形DUUtttUddoffoffon 10 总的来说升压过程就是一个电感的能量传递总的来说升压过程就是一个电感的能量传递过程。过程。 充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。量。 如果这个通断的过程不断重复，就可以在电如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。容两端得到高于输入电压的电压。 Boost变换器的效率很高，一般可达变换器的效率很高，一般可达92%以以上上升压变

3、换电路升压变换电路升压变换电路参数计算升压变换电路参数计算1 升压电感升压电感2 输出电容输出电容 L=U*D/ I* fs 式中U为输入电压，D为脉冲宽度I为电感电流的峰峰值fs为开关频率升压变换电路参数计算升压变换电路参数计算 式中Pout为输出功率t为为开关管保持时间， Vout为输出电压，Vout(min)为设定的输出最小电压值 )(tuLdUVDLCR)(tou)(tiD)(tiL采用功率MOSFET晶体管和二极管表示的BUCK变换器V1.电路组成全控型器件续流二极管电感线圈2.工作状态a.V导通时此时，电源经电感线圈向负载供电，电感线圈的电流不断增长，电感线圈贮存能量，二极管处于截

4、止状态。降压变换电路降压变换电路)(tuLVDLCR)(tou)(tiD)(tiL采用功率MOSFET晶体管和二极管表示的BUCK变换器V降压变换电路降压变换电路b.V截止时此时，电源脱离电路，电感线圈向负载供电，通过VD续流，释放贮存的能量。电感电流不断减小，直到V导通，下一个开关周期开始dUv 电感中的电流电感中的电流i iL L是否连续，取决于开关频率、滤波电感是否连续，取决于开关频率、滤波电感L和电容和电容C的数值。的数值。 降压变换电路降压变换电路电感电流波形图电感电流波形图v Buck变换器的可能运行情况：变换器的可能运行情况：电感电流连续模式电感电流连续模式电感电流临界电感电流临

5、界连续状态连续状态电感电流断流模式电感电流断流模式 由电感电压伏秒平衡原理得到输出与输入电压的关系为：由电感电压伏秒平衡原理得到输出与输入电压的关系为：vVout=DVout=D* *VinVin D D为占空比为占空比v输出纹波电压：输出纹波电压： 在在Buck电路中，如果滤波电容电路中，如果滤波电容C的容量足够大，的容量足够大，则输出电压则输出电压U0为常数。然而在电容为常数。然而在电容C为有限值的为有限值的情况下，直流输出电压将会有纹波成份。情况下，直流输出电压将会有纹波成份。输出电压纹波为输出电压纹波为 其中其中f为为buck电路的开关频率，电路的开关频率， fc为电路的截止频率。为电

6、路的截止频率。 它表明通过选择合适的它表明通过选择合适的L、C值，当满足值，当满足fcf 时，可以限制输时，可以限制输出纹波电压的大小，而且纹波电压的大小与负载无关。出纹波电压的大小，而且纹波电压的大小与负载无关。降压变换电路参数降压变换电路参数22200)(1 (28)1 (ffDLCfDUUc v1 占空比占空比v D=Vout / Vinv2 降压电感降压电感 L=(Vin-Vdsat-Vout)*Ton/Ipeak 其中Vin为输入电压，Vdsat为MOS管的导通压降，Ton为导通时间 ，Ipeak 为电感的峰值电流降压变换电路参数降压变换电路参数v3 输出电容输出电容v电容主要是滤掉开关纹波，选择电容电容主要是滤掉开关纹波，选择电容C足足够大，以使开关频率时的电容值阻抗远小够大，以使开关频率时的电容值阻抗远小于负载阻抗于负载阻抗R，因此几乎所有的电感电流，因此几乎所有的电感电流纹波