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Boost電路如何升壓的?BUCK電路如何降壓的?
文章來源:永阜康科技 更新時間:2024/6/12 11:10:00
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Boost電路是怎么進行升壓的


如圖為Boost升壓基本電路


Q1開通時,相當于電感將輸入源Vin短路,電感電流就會以固定斜率增長,此時電感在儲能。電感電壓的方向為左正右負。


此時,Vin=L*(△i/△t通),

化簡為△i=(Ui*T*D)/L……①

其中△t通為Q1開通時間,T為開關周期,D為占空比。

當Q1斷開時,由于電感電流不能突變,電感電流繼續沿著原來的方向,同時由于閉環路徑中阻抗增加(路徑中有了輸出電容),電感電流勢必減小。而電感要阻止其減小,會產生反向電動勢VL。此時輸出電壓C1上的電壓就等于電感上的反向電動勢VL加Vin。

可以理解為原來一節電池,后來變成兩節電池串聯。因此輸出電壓也就比輸入電壓高,實現了升壓。


此時,L*(△i/△t斷)+ Vin = Vout

化簡為△i={(Vout-Vin)*(T - T*D)}/L……②

△t斷為Q1斷開時間

在Q1斷開的那一瞬間由于電感電流不能突變,所以開通和關斷那一刻的電流△i相等。

根據①②可得Uo/Ui=1/(1-D),占空比D<1,所以輸出電壓比輸入電壓高。

BUCK電路是怎么降壓的


如圖為BUCK降壓基本電路


Q1開通時,由于二極管反向截止,所以電流直接經過電感流到負載。電感電壓的方向為左正右負。如下圖。


此時,電感兩端電壓為

VL=L*(△i/△ton)=(Vin - Vout)

其中,△ton為Q1開通時間。

當Q1斷開時,此時二極管為電感續流提供回路。由于電感電流不能突變,電感電流繼續沿著原來的方向,電流路徑為L+→C1(R1)→D1→L1-,電壓方向為右正左負。如下圖。


此時電感兩端的電壓等于負載電壓,

L*(△i/△toff)= -Vout……②

其中,△toff為Q1斷開時間,負號表示電壓方向與原方向相反。

由于穩態時電感上的平均電壓為零(如果不為零,那么電感上的電壓會一直下降或一直上升)

所以

Von*Ton+Voff*Toff=0

即(Vin - Vout)*Ton+(-Vout)*Toff=0

化簡為:

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

其中D為占空比。

以上是在電感電流連續的情況下計算的。

當電感電流不連續時,在Toff期間會有電感電流為零的現象,相當于分母變大,即占空比變大,所以輸出電壓相比電感電流連續時變大。

總結:BUCK電路的輸出電壓主要由占空比來決定的,占空比越大,輸出電壓越大,占空比越小,輸出電壓越小。
 
 
 
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