电源基础拓扑的组合应用

电源基础拓扑的组合应用,第1张

  开关电源已经深入到国民经济的各个行业当中,设计师或是自行设计电源或是购买电源模块,但是这些电源都离不开电源的各种电路拓扑。本文先介绍了开关电源的三大基础拓扑:Buck、Boost、Buck-Boost,并就这三者拓扑之间进行了简单地组合,得到了非常巧妙的电路,例如:正负输出电源、双向电源等,能够满足诸如运放供电、电池充放电等某些特殊的需求。

  2、 开关电源基础拓扑

  开关电源三大基础拓扑为:Buck、Boost、Buck-Boost,大部分开关电源都是采用这几种基础拓扑或者其对应的隔离方式,下面以电感连续模式进行简单介绍。

  2.1 Buck降压型

  Buck降压型电路拓扑,有时又称为Step-down电路,其典型的电路结构如下图1所示:

电源基础拓扑的组合应用,第2张

  Buck电路的工作原理为:

  当PWM驱动高电平使得NMOS管T导通的时候,忽略MOS管的导通压降,等效如图2,电感电流呈线性上升,MOS导通时电感正向伏秒为:

电源基础拓扑的组合应用,第3张

  当PWM驱动低电平的时候,MOS管截止,电感电流不能突变,经过续流二极管形成回路(忽略二极管电压),给输出负载供电,此时电感电流下降,如下图3所示,MOS截止时电感反向伏秒为:

电源基础拓扑的组合应用,第4张

  D为占空比,0

  2.2 Boost升压型

  Boost升压型电路拓扑,有时又称为step-up电路,其典型的电路结构如下图4所示:

电源基础拓扑的组合应用,第5张

  同样地,根据Buck电路的分析方式,Boost电路的工作原理为:

电源基础拓扑的组合应用,第6张

  2.3 Buck-Boost极性反转升降压型

  Buck-Boost电路拓扑,有时又称为InverTIng,其典型的电路结构如下图5所示:

电源基础拓扑的组合应用,第7张

  同样地,根据Buck电路的分析方式,Buck-Boost电路的工作原理为:

电源基础拓扑的组合应用,第8张

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