道法自然00

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开关电源三大基础拓扑解析:BUCK / BOOST / BUCK-BOOST

1、BUCK 拓扑电路
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Buck电路是一个降压电路,Vi=Vls+Vo。因Vi>Vo,故具有降压作用。
(1)开关管S导通阶段

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当开关闭合时,续流二极管D是截止的,由于输入电压Vi与储能电感Ls接通,因此输入-输出压差(Vi-Vo)就加在Ls上,使通过Ls上的电流线性地增加。在此阶段,除向负载供电外,还有一部分电能储存在电感Ls和电容Cr中。
(2)开关管S关断阶段
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当开关断开时,Ls与Vi断开,但由于电感电流不能在瞬间发生突变,因此在电感Ls上就产生反向电动势以维持通过的电流不变。此时续流二极管D导通,储存在电感Ls中的电能就经过有D构成的的回路对负载供电。(主要是电容C对负载供电,此阶段一直给电容充电,维持电压稳定)
2、Boost拓扑电路
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Boost电路是一个升压电路,Vo=Vi+Vls-Vd ,由于Vd值较小,忽略不计,Vi+Vls>Vo,故具有升压作用。
(1)开关管导通阶段
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当,开关闭合时,二极管D截止,输入电压经过电感Ls后直接返回,这导致通过通过电感的电流线性地增大。此时输出滤波电容向负载放电。
(2)开关断开阶段
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当开关断开时,由于电感电流不能在瞬间发生突变,因此在电感Ls上产生反向电动势Vls以维持通过电流不变。此时二极管D导通,Vi和Vls两电压串联后,以超过Vi大小的电压向负载供电,并对输出滤波电容充电。

3、BUCK-BOOST拓扑电路
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BUCK-BOOST电路的输入电压与输出电压的极性是相反的。
(1)开关管S导通阶段
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当开关闭合时,输入电压通过电感L直接返回,在电感Ls上储能,此时电容Cr放电,给负载供电。
(2)开关管S截止阶段
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当开关断开时,在电感Ls上产生反向电动势,使二极管D从截止变成导通。电感给负载供电并对输出电容充电,维持输出电压不变。
链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/52887325

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