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                開關電源拓撲電路與原理介紹
                時間:2022-01-14 08:36:18 點擊次數:69

                開關電源的拓撲結構

                為適應各種不同的輸出功率,開關電源有各種的拓撲結構:Boost結構、Buck結構、反激(Flyback)結構等。本文主要是依據接連電流方式(CCM)來討論的。

                開關電源的BoostStepUp)升壓電路先來看看Boost[10]電路原理圖,如圖2-4所示:

                 

                現在來講講開關電源的電路作業原理:Boost電路即升壓電路,當Q1導通時,能量從輸入電源流入儲存于電感L1中,此刻二極管D1反偏,負載由濾波電容C1供給能量,將C1中儲存的電能(C1V02/2)釋放給負載R1。當Q1截止時,電感L1中電流不能突變,此刻二極管D1導通,電感中儲存的能量(L1I2/2)經二極管D1,流入電容C1,并供給負載R1。依據電感的伏秒平衡,在一個周期內電感的伏秒乘積和為零。假如Q1導通時刻Ton越大,那么Q1截止時供給給負載的電壓就會越大。下面通過具體的計算來加深了解:依據伏秒平衡有式(2-2)、(2-3)。

                 

                BuckStepDown)降壓電路

                相同先來看看電路圖,如圖2-5所示:

                 

                Buck電路即降壓電路。當Q1導通時,C1初步充電,輸出電壓V0加到負載R1兩端,在C1充電過程中,電感L1內的電流逐步添加,儲存的磁場能量也逐步添加。此刻續流二極管D1因截止。當Q1截止時,L1中儲存的磁場能量便通過續流二極管D1傳遞給負載。當負載電壓低于電容C1兩端的電壓時,C1便向負載放電。咱們也用伏秒平衡來列出式子:

                 

                由(2-5)式可知,通過改動開關管的占空比能夠操控輸出平均電壓的巨細。由于占空比總是小于1,所以V0總是小于V1,所以說Buck電路是降壓電路。

                開關電源的反激(升降壓)電路咱們先給出反激[11]電路的原理圖,如圖2-6所示:

                 

                現在來剖析它的作業原理:當Q導通時,二極管截止,依據電路知識可知此刻VL=Vg,ic=-V/R;當Q截止時,二極管D導通,VL=-V/n,ic=i/n-V/R。由伏秒平衡和電容充放電平衡可得:

                 

                由式(2-6)、(2-7)可得:

                 

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