降压-升压转换器可以根据应用使用相同的电路来升压或降压。
开关模式功率转换器是广泛应用于许多行业的电子技术,包括工业、商业、公共事业和消费市场。对于基于低功率DC/DC转换的应用,大多数现代功率转换是通过使用三种主要类型的功率转换器来完成的:降压、降压-升压、升压。
降压-升压转换器可以根据手头的应用使用相同的电路来升压或降压。
降压-升压转换器的基础知识
降压转换器降低输入电压,而升压转换器升高输入电压。两款转换器均适合特定应用领域。然而,一些应用需要根据特定条件或迎合特定工作场景,同时提升和降低输入电压。在这种情况下,分开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,因为它结合了降压转换器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。
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整到略小于输入电压的值。另一方面,升压转换器在将能量存储在电感器中的模式和释放电感器以满足输出要求的模式以及释放电感器中存储的能量以对电容器再充电同时保持总体能量平衡的模式之间切换电路。在常规降压-升压转换器的情况下,两种操作都是可能的。转换器的几个基本变型可用于在低频和高电压电平下工作。然而,基本原则对所有人都是通用的。
简单地说,降压-升压转换器可以从电压电平小于或大于输出电压的电源提供稳定的DC输出。有些应用需要能够调节输入电压,包括储能系统,如输入电压变化很大的电池。这是因为电池的充电周期和放电周期是可以调整的。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。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,Buck-Boost变换器将输入端的正DC电压转换成输出端的负DC电压。开关的导通状态决定了电路的工作特性。
通过电感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。这导致电感电流降低,尽管流经电感的电流不会突然改变[如图3所示。应当注意,能量从电感转移到电容,导致电阻两端的电压与输入电压极性相反。
图二。buck-boost变换器的开通工作原理
3.buck-boost变换器关态工作原理
在电路的稳态操作期间,可以根据电感电流值定义两种操作模式。如果电感电流从未达到零,则称为连续导通模式。然而,如果电感电流达到零,电感将在不连续模式下工作。
降压-升压转换器的输入电压和输出电压之间的关系可以由以下公式表示:
Vout=DVin/(1D)
其中d是占空比。
占空比定义为开关导通时间的百分比。换句话说,电感和电容的并联组合形成了一个二阶低通滤波器,它通过减少电压纹波来平滑开关动作,同时产生干净的DC电压。
要点
对于基于低功率DC/DC转换的应用,大多数现代功率转换是通过使用三种主要类型的功率转换器来完成的——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由下式表示:
Vout=DVin/(1D)Vout=DVin/(1D)。
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