Buck-Boost变换器原理(过程啊)

Buck变换器原理Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。1.线路组成图1(a)所示为由单刀双掷开关S、电感元件L和电容C组成的Buck变换器电路图。图1(b)所示为由以占空比D工作的晶体管片、二极管D］、电感L、电容C组成的Buck变换器电路图。电路完成把直流电压V转换成直流电压V的功能。sor±4图r±4图1Buck变换器电路2.工作原理当开关S在位置a时，有图2(a)所示的电流流过电感线圈L,电流线性增加，在负载R上流过电流I,两端输出电压V,极性上正下负。当i>I时，电容在充电状态。s这时二极管D,承受反向电压；经时间DJ后(=Wt为s在a位时间，T是周TOC\o"1-5"\h\z11sons期)，当开关S在b位时，如图2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持其电流iT不变。负载R两端电压仍是上正下负。在iT<I时，电容处在放电状LLo态，有利于维持I、V不变。这时二极管D,，承受正向偏压为电流iL构成通路，故称D,oo1L1为续流二极管。由于变换器输出电压V小于电源电压V，故称它为降压变换器。工作中输os入电流is,在开关闭合时，i>0,开关打开时，i=0,故i是脉动的，但输出电流I,在L、sssoD1、C作用下却是连续的，平稳的。图2Buck变换器电路工作过程Boost变换器Boost变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。1.线路组成线路由开关S、电感L、电容C组成，如图1所示，完成把电压V升压到V。的功能。由环晖管和：懂许姐成的Bumt硼由环晖管和：懂许姐成的Bumt硼2.工作原理当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流iL流过电感线圈L,电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。此时，电容C放电，R上流过电流I,R两端为输出电压V,OO极性上正下负。由于开关管导通，二极管阳极接V负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。开关S转换到位置b时，构成电路如2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持iL不变。这样线圈L磁能转化成的电压VL与电源V串联，以高于V电压向电容C、负载R供电。高于V时，电容有充电电流；等于V时，sooo充电电流为零；当V有降压趋势时，电容向负载R放电，维持V不变。OOLI主Cth图LI主Cth图2Boost变换器电路工作过程由于VL+V向负载R供电时，V高于V,故称它为升压变换器。工作中输入电流i=iT是连LsossL续的。但流经二极管D1电流确实脉动的。由于有C的存在，负载R上仍有稳定、连续的负载电流I。o

Figure1:TheBoo^tCoiiAerterboost升压电路2007-12-2710:07开关直流升压电路（即所谓的boost或者step-up电路）原理2007-09-2913:28theboostconverter;或者叫step-upconverter,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。基本电路图见图一。Figure1:TheBoo^tCoiiAerter假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通）等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。放电过程如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。

VinVoutVinFigure3:BoostC'ou^eilerDischargePhase说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。InductorFigure4:Figure4:luductcrCurrent一些补充1AA电压低，反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管，整流管，及其他损耗（含电感上）.1■电感不能用磁体太小的（无法存应有的能量），线径太细的（脉冲电流大，会有线损大）.2整流管大都用肖特基，大家一样，无特色,在输出3.3V时，整流损耗约百分之十.3开关管，关键在这儿了,放大量要足够进饱和，导通压降一定要小，是成功的关键.总共才一伏，管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联……4最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值，半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.5现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了.以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽