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DCDC-Buck电路剖析

2024-10-11 09:00

 

                    DCDC-Buck电路剖析

DCDC电路在我们一样平常生涯中很常用 ,但许多人不知道什么是DCDC电路 ,DCDC电路又是怎样事情的 ,接下来就通过这篇文章给各人先容一下DCDC电路的事情原理。

DCDC电路是直流转直流电路 ,将某直流电源转变为差别电压值的电路 ,分为升压型电路(Boost)、降压型电路(Buck)和升降压型电路(Buck-Boost)。这期我们先先容降压电路。

降压电路和升压电路主要由电感、电容、二极管和开关器件组成。电容两头电压不可突变 ,电容有通交流、阻直流、通高频、阻低频的特征;通过电感上的电流不可突变 ,电感有通直流、阻交流、通低频 ,阻高频的特征;二极管具有单向导电性。凭证电感、电容和二极管的特征 ,通过差别的电路设计 ,可实现升压和降压功效。

 

 

降压型电路

升压型电路

升降压型电路

接下来给各人先容降压电路的事情原理:降压型电路是一种输出电压≤输入电压的非隔离直流变换器。

当开关S1闭适时 ,二极管D凭证单向导电性阻止 ,电感L被充磁储能 ,流经电感的电流线性增添 ,同时给电容C充电 ,给负载RL提供能量。此时Vout电压缓慢上升 ,若S1一直闭合则最终Vout会近似即是Vin电压(S1有消耗压降) ,电流流向如下图所示。

                             开关导通 ,电流流向

当开关管S1断开时 ,储能电感L通过续流二极管D放电 ,电感电流IL线性镌汰 ,若S1一直坚持关断 ,则Vout会最终降至0V。电容的作用为储能、滤波 ,使负载两头电压越发的平滑。电流流向如下图所示。

                          开关导通 ,电流流向

当开关导通时 ,通过电感上的电流不可突变 ,流经电感的电流线性增添 ,由于电路是一连导通的(CCM事情模式) ,以是不会降到0值 ,此时= ,二极管处于阻止状态 ,以是=0� ?�S1刚导通时 ,电路电流较量小 ,此时电容仍处于放电状态 ,当电路电流抵达一定值时 ,电容阻止放电 ,电源给电容举行充电。

当开关关断时 ,电感举行放电 ,此时电感上的电流线性镌汰 ,二极管导通 ,= ,由于开关断开 ,二极管左边的电路无法导通 ,此时=0;电容此时仍处于充电状态 ,电感给电容举行充电 ,当电路电流逐渐减小到一定值时 ,电容举行放电。详细电路各元件的电流转变如下图所示。

降压电路事情时各元件电流剖析图

降压电路的占空比盘算:

(- )×× = 0

(凭证电感伏秒平衡得出。电感伏秒平衡:在稳态条件下电感两头电压在一个开关周期内的平均值为零。)

(- )×= ×

== =D

其中 ,D为降压电路的占空比;为开关关断时间;为开关导通时间;为整个周期时间。 = ×D ,因此 ,控制开关管导通占空比可以控制输出电压。

按上述形貌 ,DCDC电路是一个直流转直流电路 ,使用电感的充放电、二极管的单向导电性以及开关的通断时间来抵达想要的电压值。以上即是本次DCDC-Buck电路剖析的所有内容 ,谢谢各人的阅读!

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