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降压升压转换器的基础知识

来源于 数码通 2023-10-08 06:27

降压-升压转换器转换器能够使用相同的电路升高或降低电压,具体取决于应用。

开关模式电源转换器是一种电子技术,广泛应用于多个行业,包括工业、商业、公用事业和消费市场。对于基于低功耗 DC/DC 转换的应用,大多数现代电源转换是使用三种主要类型的电源转换器完成的 - 降压、升压和降压 (降压-升压) - 升压。

降压-升压转换器使用相同的电路来升高或降低电压,具体取决于当前的应用。

升降压转换器基础知识

降压转换器降低输入电压,而升压转换器则升高输入电压。两种转换器都适用于特定的应用范围。然而,某些应用需要根据特定条件或迎合特定操作场景同时升压和降压输入电压。在这种情况下,单独安装两个转换器并不理想。因此,可以使用降压-升压转换器电路,因为它结合了降压和升压转换器的元件。降压升压转换器的电路图如图1所示。

图1.降压-升压转换器电路图

降压转换器通常将输入电压从零调节到略小于输入电压的值。另一方面,升压转换器的工作模式是,能量存储在电感中,以及电感释放能量以满足输出要求,电感释放存储的能量为充电。同时使用电容器 在模式之间切换电路,同时保持总体能量平衡。对于传统的降压-升压转换器,这两种操作都是可能的。基本转换器的多种变体可用于在低频和高电压水平下运行。然而,基本原则对所有人来说都是共同的。

简而言之,降压-升压转换器可从电压电平小于或大于输出电压的电源提供稳定的直流输出。一些应用需要能够调制输入电压,包括输入电压变化很大的电池等储能系统。这是因为电池的充电和放电周期是可以调节的。当电池充满电时,电池两端的电压通常大于所需的输出电压。在这种情况下,可以使用降压转换器来维持稳定的电源电压。同样,当电池放电时,电压水平会降低,导致电池处于需要充电才能使用的阶段。

先进的升降压工作原理

众所周知,升降压转换器将输入侧的正直流电压转换为输出侧的负直流电压。开关的导通状态决定了电路的工作性质。

通过电感器的电流在导通状态下线性增加。 二极管 不导通。如图2所示。在关断状态下,二极管传导电流,能量从电感转移到电容。这会导致电感器电流减少,尽管通过电感器的电流不会突然变化[。如图 3 所示。值得注意的是,能量从电感器转移到电容器,导致电阻器 两端的电压与输入电压极性相反。

图2.升降压转换器导通工作原理

3.升降压转换器断态工作原理

在电路的稳态工作期间,可以根据电感电流值定义两种工作模式。如果电感电流永远不会达到零,则称为连续导通模式。然而,如果电感器电流达到零,则电感器以断续模式工作。

降压升压转换器的输入电压和输出电压之间的关系可以用以下公式表示:

Vout=DVin/(1D)

其中 D 是占空比。

占空比定义为开关打开的时间百分比。换句话说,电感器和电容器的并联组合形成二阶低通滤波器,通过减少电压纹波来平滑开关动作,同时产生干净的直流电压。

要点

对于基于低功耗DC/DC 转换的应用,大多数现代电源转换是使用三种主要类型的电源转换器完成的:降压、升压和降压-升压。

降压转换器降低输入电压,而升压转换器升高输入电压。

降压升压转换器的输入电压和输出电压之间的关系可以用以下公式表示:

Vout=DVin/(1D)Vout=DVin/(1D).

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