Buck-Boost变换器原理.docVIP

Buck变换器原理?Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。 1.线路组成 图1（a）所示为由单刀双掷开关S、电感L和电容CBuck变换器电路图。图1(b)所示为由以占空比D工作的晶体管Tr、二极管D1L、电容C组成的Buck变换器电路图。电路完成把直流电压Vs转换成直流电压Vo的功能。 图１　Buck变换器电路 2.工作原理 当开关S在位置a时，有图2 (a)所示的电流流过电感线圈L，电流线性增加，在负载R上流过电流Io，两端输出电压Vo，极性上正下负。当isIo时，电容在充电状态。这时二极管D1承受反向电压；经时间D1Ts后（，ton为S在a位时间，Ts是周期），当开关S在b位时，如图2（b）所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持其电流iL不变。负载R两端电压仍是上正下负。在iLIo时，电容处在放电状态，有利于维持Io、Vo不变。这时二极管D1，承受正向偏压为电流iL构成通路，故称D1为续流二极管。由于变换器输出电压Vo小于电源电压Vs，故称它为降压变换器。工作中输入电流is，在开关闭合时，is0，开关打开时，is=0，故is是脉动的，但输出电流Io，在L、D1、C作用下却是连续的，平稳的。 图２　Buck变换器电路工作过程 Boost变换器Boost变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。 1.线路组成 线路由开关S、电感L电容C1所示，完成把电压Vs升压到Vo的功能。 图１ 2.工作原理 当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流iL流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。此时，电容C放电，R上流过电流Io，R两端为输出电压Vo，极性上正下负。由于开关管导通，二极管Vs负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。开关S转换到位置b时，构成电路如2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持iL不变。这样线圈L磁能转化成的电压VL与电源Vs串联，以高于Vo电压向电容C、负载R供电。高于Vo时，电容有充电电流；等于Vo时，充电电流为零；当Vo有降压趋势时，电容向负载R放电，维持Vo不变。 图２　Boost变换器电路工作过程 由于VL+Vs向负载R供电时，Vo高于Vs，故称它为升压变换器。工作中输入电流is=iL是连续的。但流经二极管D1电流确实脉动的。由于有C的存在，负载R上仍有稳定、连续的负载电流Io。