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如何快速区分Buck、Boost、Buck-Boost三种基础拓扑?
时间:2024-04-19
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本文介绍了DC-DC转换电路中的三种基础拓扑:Buck降压电路、Boost升压电路和Buck-Boost升降压电路。它们的电路组成和工作原理不同,但都涉及到开关管、电感、电容等器件。通过控制开关管的PWM波占空比,可实现输出电压的升降。

摘要由作者通过智能技术生成

有用

如何快速区分Buck、Boost、Buck-Boost三种基础拓扑?

提到DC-DC,我们知道这三种电路。

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Buck电路,又叫做降压电路。是一种常见的非隔离DC-DC转换电路,但是它只能降压。

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它主要由开关管Q1,续流二极管D1,储能电感L1,输出滤波电容C1及负载电阻R1组成

当Q1为高电平时,Q1导通,D1反向截止,电流流经电感向负载供电,此时电流逐渐上升,但由于电感左边为正,右边为负的自感电势,电流被阻碍上升。电感将电能转化为磁能进行储存。

当控制电路脉冲为低电平时,Q1关断,由于此时L中的电感无法突变,所以电感两端变成,左负右正的感应电动势,随后阻碍电流下降,D1正向偏置导通。

当L中的电流经过D1构成回路电流值会逐渐下降,L中储存的磁能会转化为电能,释放给负载R1。

注意,这里的电容是滤波电容(C1),有没有伙伴知道它的作用呢?

接下来看Boost电路,它又叫升压电路。

电路器件与Buck电路是一样,但又有所不同,电感L1在输入侧,叫做升压电感。

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当Q1导通时,输入电压对电感进行充电,回路:Vin---电感L---开关管Q1。

当Q1关断时,输入能量和电感能量同时向输出提供能量,回路是:输入Vi→电感L→二极管D→电容C→负载RL,此时,负载的供电电源相当于输入电压加上电感的感应电动势,于是实现了升压。

Buck-Boost电路,也叫作升降压电路。

我们可以把它看作Buck变换器和Boost变换器的串联,但是合并了开关管。它的输出电压可低于或高于输入电压,是一种单管直流变换器。

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当Q1导通时,输入电流经过电感直接到地,右端的输出由电容放电来维持。

当Q1关断时,电感电流从地流向负载和电容,在流经二极管后回到电感,这个就是电感释放能量和电容充电的过程。

那么,输出电压是降压还是升压呢?

这和控制开关管的PWM波的占空比,有很大关系。如果占空比大于1/2,那就是升压;反之则是降压。

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以上部分图片与资料来源于网络


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