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Boost電路是怎么進(jìn)行升壓的

Torex產(chǎn)品資訊 ? 來源:硬件筆記本 ? 作者:蝸牛 ? 2022-11-01 15:46 ? 次閱讀

Boost電路是怎么進(jìn)行升壓的

如圖為Boost升壓基本電路

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Q1開通時(shí),相當(dāng)于電感將輸入源Vin短路,電感電流就會(huì)以固定斜率增長,此時(shí)電感在儲(chǔ)能。電感電壓的方向?yàn)樽笳邑?fù)。

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此時(shí),Vin=L*(△i/△t通), 化簡為△i=(Ui*T*D)/L……① 其中△t通為Q1開通時(shí)間,T為開關(guān)周期,D為占空比。 當(dāng)Q1斷開時(shí),由于電感電流不能突變,電感電流繼續(xù)沿著原來的方向,同時(shí)由于閉環(huán)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(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢VL。此時(shí)輸出電壓C1上的電壓就等于電感上的反向電動(dòng)勢VL加Vin。 可以理解為原來一節(jié)電池,后來變成兩節(jié)電池串聯(lián)。因此輸出電壓也就比輸入電壓高,實(shí)現(xiàn)了升壓。

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此時(shí),L*(△i/△t斷)+ Vin = Vout 化簡為△i={(Vout-Vin)*(T - T*D)}/L……② △t斷為Q1斷開時(shí)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(guān)斷那一刻的電流△i相等。 根據(jù)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

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Q1開通時(shí),由于二極管反向截止,所以電流直接經(jīng)過電感流到負(fù)載。電感電壓的方向?yàn)樽笳邑?fù)。如下圖。

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此時(shí),電感兩端電壓為 VL=L*(△i/△ton)=(Vin - Vout) 其中,△ton為Q1開通時(shí)間。 當(dāng)Q1斷開時(shí),此時(shí)二極管為電感續(xù)流提供回路。由于電感電流不能突變,電感電流繼續(xù)沿著原來的方向,電流路徑為L+→C1(R1)→D1→L1-,電壓方向?yàn)橛艺筘?fù)。如下圖。

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此時(shí)電感兩端的電壓等于負(fù)載電壓, L*(△i/△toff)= -Vout……② 其中,△toff為Q1斷開時(shí)間,負(fù)號表示電壓方向與原方向相反。 由于穩(wěn)態(tài)時(shí)電感上的平均電壓為零(如果不為零,那么電感上的電壓會(huì)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(xù)的情況下計(jì)算的。 當(dāng)電感電流不連續(xù)時(shí),在Toff期間會(huì)有電感電流為零的現(xiàn)象,相當(dāng)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(xù)時(shí)變大。

總結(jié):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。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:Boost電路如何升壓的?BUCK電路如何降壓的?答案揭曉

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