直流電壓升壓降壓變換原理 2024-11-11
DC-DC電路原理:
DC-DC是英語直流變直流的縮寫,所以DC-DC電路是某直流電源轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌妷褐档碾娐?。DC-DC是開關(guān)電源技術(shù)的一個分支,開關(guān)電源技術(shù)包括AC-DC、DC-DC兩ff個分支。DC-DC電路按功能分為:
升壓變換器:將低電壓變換為高電壓的電路。
降壓變換器:將高電壓變換為低電壓的電路。
反向器:將電壓極性改變的電路,有正電源變負(fù)電源,負(fù)電源變正電源兩類。
三個主要分支,當(dāng)然應(yīng)用時(shí)在同一電路中會有升壓反向、降壓升壓等功能同時(shí)存在。
DC-DC變換器的基本電路有升壓變換器、降壓變換器、升降壓變換器三種。
降壓變換器原理圖如圖1所示,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),加在電感兩端的電壓為(Vi-Vo),此時(shí)電感由電壓(Vi-Vo)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi-Vo)*Ton。
當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),由于輸出電流的連續(xù),二極管VD變?yōu)閷?dǎo)通,電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo)*Toff。
當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時(shí),(Vi-Vo)*Ton=(Vo)*Toff,由于占空比D<1,所以vi>Vo,實(shí)現(xiàn)降壓功能。
圖1 降壓變換器原理圖
升壓變換器原理圖如圖2所示,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),輸入電壓加在電感上,此時(shí)電感由電壓(Vi)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi)*Ton。
當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),由于輸出電流的連續(xù),二極管VD變?yōu)閷?dǎo)通,電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo- Vi)*Toff。
當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時(shí),(Vi)*Ton=(Vo- Vi)*Toff,由于占空比D<1,所以Vi 。
圖2 升壓變換器原理圖
升降壓變換器、入出極性相反原理如圖3, 當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),此時(shí)電感由電壓(Vi)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi)*Ton;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo)*Toff。當(dāng)開 關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時(shí),增加的磁通等于減少的磁通,(Vi)*Ton=(Vo)*Toff,根據(jù)Ton比Toff值不同,可能Vi< Vo,也可能Vi>Vo。
圖3 升降壓變換器原理圖
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