引言
DC-DC转换器是一种能将一个电压值转换为另一个电压值的装置。DC-DC转化器一般分为三类:BUCK降压型、BOOST升压型、BUCK-BOOST极性反转升降压型。
BUCK降压型
BUCK降压图所示:
也许有人在其他电路图中看到S可能是一个开关,开关和这里MOS其实管的功能是一样的。
- 当MOS二次管道D阳极电压为零,二次管道阴极电压为电源电压Vin(横线的一端是阴极),所以反向截止。MOS管上管道的电流通过L向负载R供电。此时,流经L的电流逐渐上升,左端正,右端负自感电位,阻碍电流增加。L将电能转化为磁能储存。
- 当MOS管道截止时,相当于S处断开。但L处的电流不会突然改变。这是电感L的两端会产生右端正左端负的自感电势,阻碍电流下降,从而导致二次管D的正偏置。因此,L中的电流通过二次管D构成电路,电流值逐渐下降。L中所储存的磁能将转化为电能释放出来,以供给负载R所使用。电感电流线性降低,输出电压输出滤波器电容C1放电以及减小的电感电流维持。这就是降压过程。
- 一段时间后,控制电路的脉冲使MOS重复上述过程。
电路设备的功能:
- 滤波电容C是为了降低输出电压Vin的脉动。
- 二级管是为了防止S从导通到关闭,L两端产生的自感电势损坏MOS管。
BOOST升压型
BOOST升压型基本电路拓扑图如下:
- 当MOS管道通时,电源Vint会给电感L充电,然后电感会储能,等待MOS截止电感会放电。此时,电容器放电,电感器上的电流增加。二次管防止电容器对地放电。
- 当MOS管道截止时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会立即消失,而是会缓慢下降。MOS管道已经关闭,因此电感上释放的电流将通过二次管传输到负载。也就是说,电感开始给电容C当电容器两端电压升高时,电压已高于输入电压,即升压。
作用:
升压过程实际上是电感能量传递过程。充电时,电感吸收能量。放电时,电感释放能量。
如果我们的电容量足够大,我们可以在放电过程中在输出端保持连续电流。当导向和截止日期重复时,电容C高于输入电压的电压可在两端获得。
BUCK-BOOST极性反转升降压型
BUCK-BOOST极性反转升降压型基本电路拓扑图如下:
- 当MOS管导通时,二级管相当于断路,电感电流逐渐上升,这时的电容也会放电,电压升高。
- 当MOS管道截止时,电感L产生反向电动势,使二次管道从截止编程开始,电感给负载和电容充电,保持输出电压不变。此时,电压低于输入电压。