升压降压合模块

DC降压转换器

TPS5405 是一款具有宽运行输入电压范围(6.5 V 至 28 V) 的单片非同步降压稳压器。此器件执行内部斜坡补偿的电流模式控制来减少组件数量。 TPS5405 还特有一个轻负载脉冲跳跃模式,此特性可在轻负载时减少为系统供电的输入电源的功率损失。 ?故定 5-V 输出 ? 6.5-V 至 28-V 的宽输入电压范围 ?高达 2-A 的最大持续输出负载电流 器件用途 ?9-V,12-V 和 24-V 分布式电源系统 ?消费类应用,诸如家用电器、机顶盒、CPE 设备、LCD 显示器、外设、和电池充电器 ?工业用和车载娱乐系统电源 TPS54495 是一款双路、自适应接通时间D-CAP2? 模式同步降压转换器。TPS54495 可帮助系统设计人员通过成本有效性、低组件数量、和低待机电流解决方案来完成各种终端设备的电源总线调节器集。TPS54495 的主控制环路采用D-CAP2? 模式控制,无需外部补偿组件即可提供极快的瞬态响应。自适应接通时间控制支持更高负载状态下的脉宽调制(PWM) 模式与轻负载下的Eco-mode? 工作模式之间的无缝转换。Eco-mode? 使TPS54495 能够在较轻负载条件下保持高效率。TPS54495 也能够去适应诸如高分子有机半导体固体电容器(POSCAP) 或者高分子聚合物电容器(SP-CAP) 的低等效串联电阻(ESR) ,和超低ESR,陶瓷电容器。此器件在输入电流为4.5V 至18V 之间时提供便捷和有效的运行。 特性 ?D-CAP2 控制模式 o快速瞬态响应 o环路补偿无需外部部件 o与陶瓷输出电容器兼容 ?宽输入电压范围:4.5V 至 18V ?输出电压范围:0.76V 至 7.0V ?针对低占空比应用对高效集成 FET 进行了优化 o90m?(高侧)和 60m?(低侧) ?高初始基准精度 ?支持恒定 4A 通道 1 和 2A 通道 2 负载电流 ?低侧 r DS(接通)低损失电流感测 ?可调软启动 ?非吸入预偏置软启动 ?700kHz 开关频率

DC-DC升降压电路的几种个人方案

DC-DC升降压电路的几种解决方案 (成都信息工程学院科技创新实验室) WOODSTOCK 前一段时间,本着学习的态度参加了TI杯校赛,做了其中的一个直流升降压的题,作品没做的很好,但是在准备期间,我对各种可行电路都做了尝试,一些心得拿出来与大家分享,也望各路大侠对不妥之处不吝赐教。 我们在实际应用中,经常会出现系统中各个模块供电不统一,或者供电电源的电压时变化的(比如汽车中的电池电压受温度影响而变化),在只有一个电源提供供电的时候,同时 可以升压或降压的电路就变得非常有用。下面,来看一下我想到的几种升降压问题的解决方 案。 非隔离式开关电源的基本电路一般有三种:Buck降压电路、Boost升压电路、Buck-boost 极性反转升降压电路。要实现同时升降压功能,首先想到的肯定是Buck-Boost极性反转电 电路。 图表1 极性反转电路原理示意 这种拓扑结构的电路能够输出与输入相反的、可以比输入电压更高或者更低的电压,并且整 体的效率也很高。但缺点也很明显:一就是极性相反,当输入电压是正压且要求输出也是正的时候,我们还要对输出电压进行反向,这就是一件很麻烦的事;但是,有时我们需要的就 是负压的时候,这个缺点又会有一种很大的用处。缺点二就是,这种拓扑结构电路的电流脉 动值很大,输出滤波不好处理。在实际制作中,我选择了用TI的Buck型降压芯片TPS5430

来做开关管以及驱动的部分,更方便控制,简化了电路。还有一个缺点是,这种电路不方便 数控,而且没法直接用AD采输出电压。下面这个是我做的一个控制TPS5430反馈的电路。 常见的来解决这个问题的还有另外一种电路,就是把boost电路和buck电路结合起来。 但是怎样结合?方法有很多种。 第一种,直接拼接。比如输入电压时5-12V,输出电压要10V,那么我们就可以使用升压 电路将输入电压统一升到13V,然后再使用电压可调节的降压电路来提供输出电压。在做这个方案时,我升压用了TI的TPS61175输入范围是3-18V,输出范围是3-65V,最大输出电流时3A。降压同样用了TPS543O 图表3 TPS5430降压电路

降压转换器的工作原理

降压转换器的工作原理 设计降压转换器并不是件轻松的工作。许多使用者都希望转换器是一个盒子,一端输入一个直流电压,另一端输出另一个直流电压。这个盒子可以有很多形式,可以是降阶来产生一个更低的电压,或是升压来产生一个更高的电压。还有很多特殊的选项,如升降压、反激和单端初级电感转换器(SEPIC),这是一种能让输出电压大于、小于或等于输入电压的DC-DC转换器。如果一个系统采用交流电工作,第一个AC-DC模块应当产生系统所需的最高的直流电压。因此,使用最广的器件是降压转换器。 使用开关稳压器的降压转换器具有所有转换器当中最高的效率。高效率意味着转换过程中的能量损耗更少,而且能简化热管理。 图1显示了一种降压开关稳压器的基本原理,即同步降压转换器。“同步降压”指的是MOSFET用作低边开关。相对应的,标准降压稳压器要使用一个肖特基二极管做为低边开关。与标准降压稳压器相比,同步降压稳压器的主要好处是效率更高,因为MOSFET的电压降比二极管的电压降要低。低边和高边MOSFET的定时信息是由脉宽调制(PWM)控制器提供的。控制器的输入是来自输出端反馈回来的电压。这个闭环控制使降压转换器能够根据负载的变化调节输出。PWM模块的输出是一个用来升高或降低开关频率的数字信号。该信号驱动一对MOSFET。信号的占空比决定了输入直接连到输出的导通时间的百分比。因此,输出电压是输入电压和占空比的乘积。

选择IC 上面提到的控制环路使降压转换器能够保持一个稳定的输出电压。这种环路有几种实现方法。最简单的转换器使用的是电压反馈或电流反馈。这些转换器很耐用,控制方式很直接,而且性价比很好。由于降压转换器开始用于各种应用中,这种转换器的一些弱点也开始暴露出来。以图形卡的供电电路为例。当视频内容变化时,降压转换器上的负载也会变化。供电系统能应付各种负载变化,但在轻负载条件下,转换效率降得很快。如果用户关心的是效率,就需要有更好的降压转换器方案。 一种改进方法是所谓的磁滞控制,Intersil的ISL62871就是采用这种控制方法的器件。转换效率与负载的曲线如图2所示。这些转换器是针对最差工作条件设计的,因此轻负载不是持续的工作条件。这些DC-DC转换器对负载波动变化的适应性更好,并且不会严重影响系统效率。

升压降压电源电路工作原理

b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路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: 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。 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。 一些补充1 AA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,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.

buck降压升压电路知识

Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。 开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧,称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式 Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。 LDO的特点: ①非常低的输入输出电压差 ②非常小的内部损耗 ③很小的温度漂移 ④很高的输出电压稳定度 ⑤很好的负载和线性调整率 ⑥很宽的工作温度范围 ⑦较宽的输入电压范围 ⑧外围电路非常简单,使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压 U0小于输入电压Ui,极性相同。

从入门到应用,关于LTC3115同步降压-升压转换器

从入门到应用,关于LTC3115同步降压-升压转换器 LTC3115同步降压-升压型转换器入门指南 凌力尔特公司推出LTC3115-1的高温H级(-40C 至150C 结温)和高可靠性MP 级(-55C 至150C)版本,器件采用了20引脚耐热性能增强型TSSOP封装。LTC3115-1是同步降压-升压型转换器,可从单节锂离子电池、24V/28V 工业电源、以至40V汽车输入等宽电源范围获得高达2A的连续输出电流。 LTC3115-1的2.7V至40V输入和输出范围提供了一个稳压输出,而输入可高于、低于或等于调节输出。LTC3115-1 中采用的低噪声降压-升压拓扑实现了降压和升压模式之间的连续无抖动转换,使其非常适合于RF和其他噪声敏感型的应用,这些应用必须在可变的输入电源中维持低噪声恒定输出电压。高达95%的效率延长了电池供电系统的运行时间。用户可在100kHz至2MHz 之间设置LTC3115-1 的开关频率,并可同步至外部时钟。专有的降压-升压PWM 电路确保了低噪声和高效率,同时减小了外部元器件的尺寸。纤巧的外部组件和TSSOP-20E 封装相结合,构成了占板面积紧凑的解决方案。 H级版本可工作在-40℃至最大结温150℃,在该温度范围内可确保正常工作。同样地,MP级版本的工作结温范围在-55℃至150℃,在该温度范围内得到了保证和经过了测试。H级和MP级的电气规范均与工业级一致。器件非常适合需要满足极端环境温度情况的汽车、工业和军事等应用。 性能概要: LTC3115H/MP: 宽VIN 范围:2.7V 至40V 宽VOUT 范围:2.7V 至40V 1A 输出电流(对于VIN 3.6V,VOUT = 5V )

BUCK电路工作原理分析

BUCK电路工作原理分析 测试电路如下图4.5所示,改变驱动信号占空比,观察输入与输出关系。 通道2,输出波形 通道1,驱动波形 (a)BUCK测试电路(b)输出波形(c)输出波形 图4.5 BUCK升压电路(multisim) BUCK电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值U o总是小于输入电压U d。 一、BUCK电路工作原理 Q1导通期间(t on ):电力开关器件导通,电感蓄能,二极管D反偏。等效电路如图5.7(b)所示; Q1关断期间(t off):电力开关器件断开,电感释能,二极管D导通续流。等效电路如5.7 (c)所示; 由波形图5.7 (b)可以计算出输出电压的平均值为: ) ( 1 ) ( 1 0? ? ?? + ? = =S on on S T t t d S T S dt dt u T dt t u T U 则: d d S on DU U T t U= = ,D为占空比。 忽略器件功率损耗,即输入输出电流关系为: d d O d O I D I U U I 1 = =。

图4.6 BUCK电路工作过程 二、电感工作模式分析 下图4.7为BUCK电路中电感流过电流情况。 图4.7电感电流波形图 电感中的电流i L是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。 1.电感电流i L连续模式:

⑴在t on 期间:电感上的电压为 dt di L u L L = 由于电感L 和电容C 无损耗,因此i L 从I 1线性增长至I 2,上式可以写成 on L on O d t I L t I I L U U ?=-=-12 O d L on U U L I t -?= )( 式中△I L =I 2-I 1为电感上电流的变化量,U O 为输出电压的平均值。 ⑵在t off 期间:假设电感中的电流i L 从I 2线性下降到I 1,则有 off L O t I L U ?= 则,O L off U I L t ?= 可求出开关周期TS 为 ) (1 O d O d L off on S U U U LU I t t f T -?= +== fL D D U fLU U U U I d d O d O L ) 1()(-= -= ? 上式中△I L 为流过电感电流的峰-峰值,最大为I 2,最小为I 1。电感电流一周期内的平均值与负载电流I O 相等,即 2 1 20I I I += 则)1(201D D L T U I I S d -- = 2.电感电流i L 临界连续状态 变换电路工作在临界连续状态时,即有I 1=0,由)1(201D D L T U I I S d --=,可得维持电流临界连续的电感值L 0为:

LTC3441 - 大电流微功率同步降压-升压型 DC-DC 转换器 LTC3441EDE

1

LTC3441 2 sn3441 3441fs V IN , V OUT Voltage........................................ –0.3V to 6V SW1, SW2 Voltage DC ...........................................................–0.3V to 6V Pulsed < 100ns ...................................... –0.3V to 7V SHDN/SS, MODE/SYNC Voltage................. –0.3V to 6V Operating Temperature Range (Note 2)..–40°C to 85°C Maximum Junction Temperature (Note 4)........... 125°C Storage Temperature Range................ –65°C to 125°C ORDER PART NUMBER (Note 1) ABSOLUTE AXI U RATI GS W W W U PACKAGE/ORDER I FOR ATIO U U W Consult LTC Marketing for parts specified with wider operating temperature ranges. LTC3441EDE T JMAX = 125°C θJA = 53°C/W 1-LAYER BOARD θJA = 43°C/W 4-LAYER BOARD θJC = 4.3°C/W EXPOSED PAD IS PGND (PIN 13)MUST BE SOLDERED TO PCB DE PART MARKING 3441 121110987 123456 FB V C V IN PV IN V OUT MODE/SYNC SHDN/SS GND PGND SW1SW2PGND TOP VIEW 13 DE12 PACKAGE 12-LEAD (4mm × 3mm) PLASTIC DFN The ● denotes the specifications which apply over the full operating temperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. V IN = V OUT = 3.6V,unless otherwise noted. ELECTRICAL CHARACTERISTICS PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Input Start-Up Voltage ● 2.3 2.4V Output Voltage Adjust Range ● 2.4 5.25V Feedback Voltage ● 1.19 1.22 1.25V Feedback Input Current V FB = 1.22V 150nA Quiescent Current—Burst Mode Operation V C = 0V, MODE/SYNC = 3V (Note 3) 2540μA Quiescent Current—SHDN V OUT = SHDN = 0V, Not Including Switch Leakage 0.11μA Quiescent Current—Active MODE/SYNC = 0V (Note 3)520900μA NMOS Switch Leakage Switches B and C 0.17μA PMOS Switch Leakage Switches A and D 0.110 μA NMOS Switch On Resistance Switches B and C 0.10?PMOS Switch On Resistance Switches A and D 0.11 ?Input Current Limit ● 2 3.2A Max Duty Cycle Boost (% Switch C On)●7088 %Buck (% Switch A In) ●100% Min Duty Cycle ●0 %Frequency Accuracy ●0.851 1.15MHz MODE/SYNC Threshold ● 0.4 1.4V MODE/SYNC Input Current V MODE/SYNC = 5.5V 0.011 μA Error Amp AV OL 90dB Error Amp Source Current 14μA Error Amp Sink Current 300μA SHDN/SS Threshold When IC is Enabled ●0.41 1.4V SHDN/SS Threshold When EA is at Max Boost Duty Cycle 2 2.4V SHDN/SS Input Current V SHDN = 5.5V 0.01 1 μA

BUCK_BOOST_BUCK-BOOST电路的原理

BUCK BOOST BUCK/BOOST电路的原理 Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 、Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。 开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧,称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式 、Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。 Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点: ①非常低的输入输出电压差 ②非常小的内部损耗 ③很小的温度漂移 ④很高的输出电压稳定度 ⑤很好的负载和线性调整率 ⑥很宽的工作温度范围 ⑦较宽的输入电压范围 ⑧外围电路非常简单,使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类:】 (1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。 DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。 其中BUCK型DC-DC只能降压,降压公式:Vo=Vi*D BOOST型DC-DC只能升压,升压公式:Vo= Vi/(1-D) BUCK-BOOST型DC-DC,即可升压也可降压,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D) D为充电占空比,既MOSFET导通时间。0

降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作设计报告

课题三:降压型(BUCK)DC-DC电路的设计与制作 姓名:学号:得分: 一、实验目的 1). 学习和了解DC-DC变换电路的特点; 2). 掌握降压型(BUCK)DC-DC电路的结构和工作原理; 3). 熟悉强、弱电电路的隔离应用; 4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。 二、课题任务 1)设计参数要求: =12V; ① DC-DC主电路输入电压V I ②输出电压: V =5V; O =1A; ③输出电流:I O ④输出电压纹波峰-峰值 V ≤50mV,即纹波≤1%; pp =5W。 ⑤额定输出功率P O 2)PWM驱动信号: =20kHz; ① PWM驱动信号频率f S ② PWM驱动信号占空比可调; 3)驱动电路: 驱动电路应为单端输入、双端浮地输出。 5)撰写完整的实习报告。 三、实验原理 BUCK电路就是降压电路,开关S闭合的时候,VD二极管承受负压关断,电感充电,电流正向流动,电流值呈现指数上升趋势。开关S断开的时候,VD 二极管起续流作用,电感开始放电,电流逐渐下降,通过负载和二极管回到电感另外一端,短暂供电。这样电压就能降低。实际使用的时候,S开关是通过MOSFE 或者IGBT实现的,输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。 开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同,可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost 型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理,Buck电路如图1所示。图中功率MOSFET为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时,二极管VD可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。控制电路输出信号使开关管VT导通时,滤波电感L中的电流逐渐增加,因此贮能也逐渐增大,电容器C开始充电。忽略MOSFET的导通压降,MOSFET源极电压应为Uin。

buck电路的原理

buck电路的原理 降压式变换电路(Buck电路)详解 一、BUCK电路基本结构 开关导通时等效电路开关关断时等效电路 二、等效的电路模型及基本规律 (1)从电路可以看出,电感L和电容C组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使us(t)的直流分量可以通过,而抑制us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压uo(t)就是us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。 (2)电路工作频率很高,一个开关周期内电容充 放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上 输出的直流电压Uo有:电容 上电压宏观上可以看作恒 定。 电路稳态工作时,输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成,宏观上可以看作是恒定直流,这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。(3)一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时,电容电压升高,导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加,使电容电压上升速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,此时电压维持不变;反之,如果一个周期内放电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小,使电容电压下降速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,最终维持电压不变。

这种过程是电容上电压调整的过渡过程,在电路稳态工作时,电路达到稳定平衡,电容上充放电也达到平衡,这是电路稳态工作时的一个普遍规律。(4)开关S置于1位时,电感电流增加,电感储能;而当开关S 置于2位时,电感电流减小,电感释能。假定电流增加量大于 电流减小量,则一个开关周期内电感上磁链增量为: 此增量将产生一个平均感应电势: 此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的 下降速度,最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零;一 个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。 这种在稳态状况下一个周期内电感电流平均增量(磁链平 均增量)为零的现象称为:电感伏秒平衡。 这也是电力电子电路稳态运行时的又一个普遍规律。 三、电感电流连续工作模式(CCM)下稳态工作过程分析

升压降压电源电路工作原理

boost升压电路工作原理 boost升压电路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: 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。

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。 一些补充1 AA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-

升降压电路原理分析

BUCK BOOST电路原理分析 电源网讯 Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧,称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式 Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。 Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。 LDO的特点:

① 非常低的输入输出电压差 ② 非常小的内部损耗 ③ 很小的温度漂移 ④ 很高的输出电压稳定度 ⑤ 很好的负载和线性调整率 ⑥ 很宽的工作温度范围 ⑦ 较宽的输入电压范围 ⑧ 外围电路非常简单,使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: (1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压 U0小于输入电压Ui,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压 U0大于输入电压Ui,极性相同。 (3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。 DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降压,降压公式:Vo=Vi*D BOOST型DC-DC只能升压,升压公式:Vo= Vi/(1-D) BUCK-BOOST型DC-DC,即可升压也可降压,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D) D为充电占空比,既MOSFET导通时间。0

直流升压电路原理图

几款直流升压电路 直流升压就是将电池提供的较低的直流电压,提升到需要的电压值,其基本的工作过程都是:高频振荡产生低压脉冲——脉冲变压器升压到预定电压值——脉冲整流获得高压直流电,因此直流升压电路属于DC/DC电路的一种类型。 在使用电池供电的便携设备中,都是通过直流升压电路获得电路中所需要的高电压,这些设备包括:手机、传呼机等无线通讯设备、照相机中的闪光灯、便携式视频显示装置、电蚊拍等电击设备等等。 一、几种简单的直流升压电路 以下是几种简单的直流升压电路,主要优点:电路简单、低成本;缺点:转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小。这些电路比较适合用在万用电表中,替代高压叠层电池。

二、24V供电CRT高压电源 一些照相机CRT使用11.4cm(4.5英寸)纯平面CRT作为显示部件,其高压部件的阳极电压为+20kV,聚焦极电压为+3.2kV,加速极电压为+1000V,高压部件供电为直流24V。以下电路是为替换维修这些显示器的高压部件而设计(电路选自网络文章,原作者不详)。该电路的设计也可为其他升压电路设计提供参考。 基本原理:NE555构成脉冲发生器,调节电位器VR2可使之产生频率为20kHz左右的脉冲,电位器VR1调脉宽。TR1为推动级,脉冲变压器T1采用反极性激励,即TR1导通时TR2截止,TR1截止时TR2导通,D3、C9、VR3、R7及D4、R6、TR3组成高压保护电路。VR2用于调频率,调节VR2可调整高压大小。 VR2选用精密可调电阻。T2可选用彩电行输出变压器变通使用。笔者选用的是东洋SE-1438G系列35cm(14英寸)彩电的行输出变压器,采用此变压器阳极电压可达20kV,再适当选取R8的阻值使加速极电压为+1000V、R9的阻值使聚焦极电压为+3.2kV即可。整个部件采用铝盒封装,铝壳接地,这样可减少对电路干扰。 直流升压电压电路图集锦: 三极管升压电路:

一种非常实用的Boost升压电路原理详解

一种实用的BOOST电路 0 引言 在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W以上的DC /DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的DC/DC升压电路。 UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作隔离回扫式开关电源的控制电路,根据UC3842的功能特点,结合Boos t拓扑结构,完全可设计成电流型控制的升压DC/DC电路,且外接元器件少,控制灵活,成本低,输出功率容易做到100W以上,具有其他专用芯片难以实现的功能。 1 UC3842芯片的特点 UC3842工作电压为16~30V,工作电流约15mA。芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MoSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%。另外,具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。 由UC3842设计的DC/DC升压电路属于电流型控制,电路中直接用误差信号控制电感峰值电流,然后间接地控制PWM脉冲宽度。这种电流型控制电路的主要特点是: 1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化,电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化,改善了瞬态电压调整率; 2)电流型控制检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率; 3)简化了限流电路,在保证电源工作可靠性的同时,电流限制使电感和开关管更有效地工作; 4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿,因为,平均电感电流大小是决定输出大小的因素,在占空比不同的情况下,峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应,特别是占空比,50%的不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差,即使占空比<50%,也可能发生高频次谐波振荡,因而需要斜坡补偿,使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致,但是,同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。

升压(自举)电路原理

自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高.有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。 升压电路原理 举个简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压怎么弄出来?就是用自举。通常用一个电容和一个二极管,电容存储电压,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压,起到升压的作用。 升压电路只是在实践中定的名称,在理论上没有这个概念。升压电路主要是在甲乙类单电源互补对称电路中使用较为普遍。甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的测试中,输出电压远达不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。所以采用升压电路来升压。 开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理 the boost converter,或者叫step-up converter,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1. 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。 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。

buck电路参数

标签:BUCK 电源设计之BUCK电路-2 偶是电源方面的菜鸟,继续考虑与分析,希望能够把这部分知识给牢固掌握,并涉及最主要的点,难免有不好错误和遗漏的地方,请各位电源高手不惜指教。首先把设计需要的信息输入到我们定义参数中,如下图所示: 初步确认占空比和电感电流范围:

这里需要交代的是,我们在设计BUCK电路过程中,在需要确保负载电流范围需要保证负载不进入断续模式,按照示意图所示中,当进入断续模式时,会产生Ring的情况。 继续扩展,连续与断续的分界线为: 采用电路的特征参量去分析,确实简洁,但是并没有体现出输入电压与输出电流之间的关系 特征产量的三个参量为 1.PWM周期 2.电路的主电感量 3.电路输出负载

以上反应的关系实质上是指输出电流与占空比的关系,而输出电压一般是确定的,因此等同于输入电压与输出电流之间的关系,以上的式子并没有清晰的反应 出来,以下的推导可直观的表示出来:

可发现,如果电感选择过小,则会导致在设计电流范围内,电路进入了断续模式,而且在正常的电流变化过程中,电路在两种模式中不断变化,存在临界点,这是 不能接受的,通过选择电感后,可得到以下图形: 因此我们在选择电感和电容的初步选择,需要满足以下的关系:

电容的计算式子: 电容与电感量是有关系的,因此先选择电感量是关键。 电感和电容都是按照标准值选取的,偶找到TDK和适当的电容后贴上: 电感和电容值都要参考标准值来选取,通过以上的选取后,需要对目前的电路参 数进行验证。

电感的确定 负载电流3A,峰值电流为Ipeak为有效电流Irms的2-3倍, 电感可以这样估算,L=(Vin-Vdsat-V out)*Ton/Ipeak; Vdsat为PMOSFET的导通压降,Ton为导通时间,可见电感 愈小,峰值电流愈大,同时还要考虑电感磁芯饱(Core Saturation) 电容的取值和你要求的纹波有关Vripple.

降压式变换电路(Buck电路)详解

降压式变换电路(Buck电路)详解 一、BUCK 电路基本结构 开关导通时等效电路开关关断时等效电路 二、等效的电路模型及基本规律 (1)从电路可以看出,电感L 和电容C 组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使us(t)的直流分量可以通过,而抑制us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压uo(t)就是us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。 (2)电路工作频率很高,一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上输出的直流电压Uo 有:电容上电压宏观上可以看作恒定。电路稳态工作时,输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成,宏观上可以看作是恒定直流,这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。(3)一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时,电容电压升高,导致后面 周期内充电电荷减小、放电电荷增加,使电容电压上升速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,此时电压维持不变;反之,如果一个周期内放电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小,使电容电压下降速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,最终维持电压不变。这种过程是电容上电压调整的过渡过程,在电路稳态工作时,电路达到稳定平衡,电容上充放电也达到平衡,这是电路稳态工作时的一个普遍规律。(4)开关S 置于1 位时,电感电流增加,电感储能;而当开关S 置于2 位时,电感电流减小,电感释能。假定电流增加量大于电流减小量,则一个开关周期内电感上磁链增量为:此增量将产生一个平均感应电势:此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度,最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零;一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。这种

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