Dc/DC变换原理
发布时间:2015/3/23 20:09:19 访问次数:606
DC/DC变换器的电路拓扑形式多样, A920CY-150M根据输入电压与输出电压的大小和极性关系,主要包括有降压型变换器(BUCK)、升压型变换器(BOOST)、可实现降升压的变换器(CUK、SEPIC、Flyback、Zet),此外还有正激式、半桥式、全桥式等变换器。其中降压型变换器是最常用、最简单的电路拓扑。下面以降压型变换器为例说明DC/DC变换的基本原理。
降压型DC/DC变换器的原理图如图3-4所示。
图3-4 降压型DC/DC变换器(Buck)电路原理图
如图所示,Vi。为输入电源电压,VT为功率开关管,其开关频率和占空比可由PWM信号控制,VD为续流二极管,L为储能电感,C为输出储能电容,RL为负载,VL为电感的感应电动势,V。为输出电压,各电压的参考极性如图所示。
当开关管VT闭合时,电流由电源正极流出,经开关管VT、电感L和负载RL回到电源负极,同时向电容充电。此时,电感电流线性增加,因此在电感的两端产生感应电动势,这个电动势将阻碍电流的增加,其极性与电源相反,即左正右负,其大小为Vi。- Vo,同时,电感电流将产生磁通储存在电感的磁芯内,根据电磁感应定律,增加的磁通量等于感应电动势与开关闭合时间Ton的乘积。
当开关管VT断开时,电源被切断,由于电感的电流不能跳变,电流将逐渐下降,电感上产生感应电动势阻碍这个交化趋势,此时感应电动势极性反转,即左负右正,其大小等于输出电压Vo,此时储存在电感磁芯内的磁通释放,其值等于感应电动势与开关断开时间Toff的乘积。根据能量守恒定律,在一个开关周期内,存储和释放的磁通相等.
式中,D为开关管的导通占空比。显而易见,当D<l时,输出电压小于输入电压,即实现直流对直流的降压。
DC/DC变换器的电路拓扑形式多样, A920CY-150M根据输入电压与输出电压的大小和极性关系,主要包括有降压型变换器(BUCK)、升压型变换器(BOOST)、可实现降升压的变换器(CUK、SEPIC、Flyback、Zet),此外还有正激式、半桥式、全桥式等变换器。其中降压型变换器是最常用、最简单的电路拓扑。下面以降压型变换器为例说明DC/DC变换的基本原理。
降压型DC/DC变换器的原理图如图3-4所示。
图3-4 降压型DC/DC变换器(Buck)电路原理图
如图所示,Vi。为输入电源电压,VT为功率开关管,其开关频率和占空比可由PWM信号控制,VD为续流二极管,L为储能电感,C为输出储能电容,RL为负载,VL为电感的感应电动势,V。为输出电压,各电压的参考极性如图所示。
当开关管VT闭合时,电流由电源正极流出,经开关管VT、电感L和负载RL回到电源负极,同时向电容充电。此时,电感电流线性增加,因此在电感的两端产生感应电动势,这个电动势将阻碍电流的增加,其极性与电源相反,即左正右负,其大小为Vi。- Vo,同时,电感电流将产生磁通储存在电感的磁芯内,根据电磁感应定律,增加的磁通量等于感应电动势与开关闭合时间Ton的乘积。
当开关管VT断开时,电源被切断,由于电感的电流不能跳变,电流将逐渐下降,电感上产生感应电动势阻碍这个交化趋势,此时感应电动势极性反转,即左负右正,其大小等于输出电压Vo,此时储存在电感磁芯内的磁通释放,其值等于感应电动势与开关断开时间Toff的乘积。根据能量守恒定律,在一个开关周期内,存储和释放的磁通相等.
式中,D为开关管的导通占空比。显而易见,当D<l时,输出电压小于输入电压,即实现直流对直流的降压。
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