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boost/buck电源工作事理_电感_电压

乖囧猫 2024-11-27 16:42:18 0

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DCDC电源类型分为2种,一种是隔离性,一种是非隔离型。
隔离型DCDC 的意思是输出的GND和输入的GND是无关系的,也成为悬浮电源。
常见的DC-DC芯片大都是非隔离型的。
隔离性的电源,是双向,也叫做升压降压类型,非隔离型的,分为boost 和buck两种。

首先我们来说下非隔离的DC-DC事理,这类电源又分为boost和buck,即为升压和降压模式。
首先剖析下DCDC降压电路:

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Buck 模式DCDC 构造紧张由输入电容、功率MOS管、PWM模块、肖特基二极管、功率电感、输出电容和输出调节电阻构成。
DCDC开关电源这种构造模式决定了它输出噪声比较大。

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(图片来自网络侵删)

接下来我们剖析下事情事理,当功率MOS(往后简称开关),闭合时,电源通过电感给负载供电,并将电能储存在电感L和输出电容中,由于电感L的自感,在开关闭合时,电流增大的比较缓慢,即输出不能急速达到电源的电压值。
一定韶光后,开关断开,由于电感L的自感浸染(可以形象的认为电感中的电流具有惯性浸染),将保持电路中的电流不变,即从左到右连续流。
电流流过负载,从地返回,流到肖特基二极管的正极,经由二极管返回电感L的左端,从而形成一个回路。
通过掌握PWM的占空比就可以掌握输出的电压。

在开关闭应时代,电感储存能量,在断开期间开释能量,以是电感L叫做储能电感,二极管在开关断开期间卖力给L供应电流利路,以是二极管叫做续流二极管。
当开关闭合时,电压很小,以是发热功率UI就会很小,这便是开关电源高效率的缘故原由。

通过这里事理,我们就知道了为什么在DCDC设计的时候,输出一定要有大电容,二极管和电感为什么一定要靠近IC。
而且DCDC的后级滤波一定要好,由于内部有开关频接下来讲解下boost型DCDC电路:

其基本模型如上图,经由我们对buck 电路的事理剖析,对付BOOST 该当很清楚了,同样调度PWM的占空比,可以调节输出,当PWM占空比为50%的时候,输出电压为输入电压的2倍,基本事理如下:

开关导通时, 输入电压流向电感, 电感电流线性增加,电感储能增加,电源向电感转移电能。

开关断开时, 电感电压即是输入电压减去输出电容的电压, 电感电流减少,电感储能减少, 电感储能向负载转移电能。

通过这样不断的开关实现了DCDC升压,但是这种构造得到的电流比较小,常日在几百毫安,而且效率不高。

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