完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>
標(biāo)簽 > BUCK
升壓和降壓電路,就是指電力電子設(shè)計當(dāng)中常說的BUCK/BOOST電路。這兩種電路經(jīng)常一起出現(xiàn)在電路設(shè)計當(dāng)中,BUCK電路指輸出小于電壓的單管不隔離直流變換,BOOST指輸出電壓高于輸入電壓的單管不隔離直流變換。
這里指的BUCK是表示BUCK電路,升壓和降壓電路,就是指電力電子設(shè)計當(dāng)中常說的BUCK/BOOST電路。這兩種電路經(jīng)常一起出現(xiàn)在電路設(shè)計當(dāng)中,BUCK電路指輸出小于電壓的單管不隔離直流變換,BOOST指輸出電壓高于輸入電壓的單管不隔離直流變換。本章詳細(xì)介紹了buck電路工作原理,buck電路參數(shù)計算公式,buck電路原理圖等內(nèi)容。
基本結(jié)構(gòu)
降壓式變換電路(Buck電路)詳解
等效的電路模型及基本規(guī)律(1)從電路可以看出,電感L和電容C組成低通濾波器,此濾 波器設(shè)計 的原則是使 us(t)的直流分量可以通過,而抑制 us(t) 的諧波分量通過;電容上輸出電壓 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小紋波uripple(t) 。(2)電路工作頻率很高,一個開關(guān)周期內(nèi)電容充 放電引起的紋波uripple(t) 很小,相對于電容上輸出的直流電壓Uo有:電容上電壓宏觀上可以看作恒定。 電路穩(wěn)態(tài)工作時,輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成,宏觀上可以看作是恒定直流,這就是開關(guān)電路穩(wěn)態(tài)分析中的小紋波近似原理。(3)一個周期內(nèi)電容充電電荷高于放電電荷時,電容電壓升 高,導(dǎo)致后面周期內(nèi)充電電荷減
小、放電電荷增加,使電容電壓上升速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡,此時電壓維持不變;反之,如果一個周期內(nèi)放 電電荷高于充電電荷,將導(dǎo)致后面周期內(nèi)充電電荷增加、放電電荷減小,使電容電壓下降速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡,最終維持電壓不變。這種過程是電容上電壓調(diào)整的過渡過程,在電路穩(wěn)態(tài)工作時,電路達到穩(wěn)定平衡,電容上充放電也達到平衡,這是電路穩(wěn)態(tài)工作時的一個普遍規(guī)律。(4)開關(guān)S置于1位時,電感電流增加,電感儲能;而當(dāng)開關(guān)S置于2位時,電感電流減小,電感釋能。假定電流增加量大于電流減小量,則一個開關(guān)周期內(nèi)電感上磁鏈增量為:
此增量將產(chǎn)生一個平均感應(yīng)電勢
此電勢將減小電感電流的上升速度并同時降低電感電流的下降速度,最終將導(dǎo)致一個周期內(nèi)電感電流平均增量為零;一個開關(guān)周期內(nèi)電感上磁鏈增量小于零的狀況也一樣。這種在穩(wěn)態(tài)狀況下一個周期內(nèi)電感電流平均增量(磁鏈平均增量)為零的現(xiàn)象稱為:電感伏秒平衡。這也是電力電子電路穩(wěn)態(tài)運行時的又一個普遍規(guī)律。
簡潔而不簡單 BUCK\BOOST 原理講解
首先讓我們從BUCK變換器的概念開始講起,Buck變換器也稱降壓式變換器,是一種輸出電壓小于輸進電壓的單管不隔離直流變換器。
圖中,Q為開關(guān)管,其驅(qū)動電壓一般為PWM(Pulse width modulatiON脈寬調(diào)制)信號,信號周期為Ts,則信號頻率為f=1/Ts,導(dǎo)通時間為Ton,關(guān)斷時間為Toff,則周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。
開關(guān)管Q也為PWM控制方式,但最大占空比Dy必須限制,不答應(yīng)在Dy=1的狀態(tài)下工作。電感Lf在輸進側(cè),稱為升壓電感。Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式。
Buck/Boost變換器:也稱升降壓式變換器,是一種輸出電壓既可低于也可高于輸進電壓的單管不隔離直流變換器,但其輸出電壓的極性與輸進電壓相反。Buck/Boost變換器可看做是Buck變換器和Boost變換器串聯(lián)而成,合并了開關(guān)管。
Buck/Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式,開關(guān)管Q也為PWM控制方式。
LDO的特點:
① 非常低的輸進輸出電壓差② 非常小的內(nèi)部損耗③ 很小的溫度漂移④ 很高的輸出電壓穩(wěn)定度⑤ 很好的負(fù)載和線性調(diào)整率⑥ 很寬的工作溫度范圍⑦ 較寬的輸進電壓范圍⑧ 外圍電路非常簡單,使用起來極為方便DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種,一是脈寬調(diào)制方式Ts不變,改變ton(通用),二是頻率調(diào)制方式,ton不變,改變Ts(易產(chǎn)生干擾)。其具體的電路由以下幾類:
(1)Buck電路——降壓斬波器,其輸出均勻電壓 U0小于輸進電壓Ui,極性相同。
(2)Boost電路——升壓斬波器,其輸出均勻電壓 U0大于輸進電壓Ui,極性相同。
(3)Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器,其 輸出均勻電壓U0大于或小于輸進電壓Ui,極性相反,電感傳輸。
(4)Cuk電路——降壓或升壓斬波器,其輸出均勻電 壓U0大于或小于輸進電壓Ui,極性相反,電容傳輸。
DC-DC分為BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三類DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降壓,降壓公式:Vo=Vi*DBOOST型DC-DC只能升壓,升壓公式:Vo= Vi/(1-D)BUCK-BOOST型DC-DC,即可升壓也可降壓,公式:Vo=(-Vi)* D/(1-D)D為充電占空比,既MOSFET導(dǎo)通時間。0
開關(guān)性穩(wěn)壓電源的效率很高,但輸出紋波電壓較高,噪聲較大,電壓調(diào)整率等性能也較差,特別是對模擬電路供電時,將產(chǎn)生較大的影響。
因開關(guān)電源工作效率高,一般可達到80%以上,故在其輸出電流的選擇上,應(yīng)正確丈量或計算用電設(shè)備的最大吸收電流,以使被選用的開關(guān)電源具有高的性能價格比,通常輸出計算公式為: Is=KIf 式中:Is—開關(guān)電源的額定輸出電流; If—用電設(shè)備的最大吸收電流; K—裕量系數(shù),一般取1。5~1。8;電容式開關(guān)電源它們能使輸進電壓升高或降低,也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓。其內(nèi)部的FET開關(guān)陣列以一定方式控制快速電容器的充電和放電,從而使輸進電壓以一定因數(shù)(0。5,2或3)倍增或降低,從而得到所需要的輸出電壓。
這種特別的調(diào)制過程可以保證高達80%的效率,而且只需外接陶瓷電容。由于電路是開關(guān)工作的,電荷泵結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生一定的輸出紋波和EMI(電磁干擾)首先貯存能量,然后以受控方式開釋能量,以獲得所需的輸出電壓。
#FormatImgID_8##FormatImgID_0#
這兩種電路看似簡單,但是實際分析起來還是能夠分析出很多細(xì)枝末節(jié)的知識。只有熟練掌握了這些基礎(chǔ)知識,才能更加熟練、快速的完成電路設(shè)計??梢?,在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中,切忌急功近利,穩(wěn)扎穩(wěn)打才是最穩(wěn)妥也是最能收獲知識的學(xué)習(xí)方式。
BUCK電路拓?fù)浼捌涔ぷ髟?/p>
BUCK電路拓?fù)?/p>
T是全控元件(GTR,GTO,MOSFET,IGBT),當(dāng)#FormatImgID_1#時,T導(dǎo)通。
D:續(xù)流二極管。
L和C組成LPF。
#FormatImgID_2#
二、工作原理
#FormatImgID_3#
四、假設(shè)及參數(shù)計算
1.T,D均為理想器件
2.L較大,使得在一個周期內(nèi)電流連續(xù)且無內(nèi)阻
3.直流輸出電壓U0為恒定
4.整個電路無功耗
5.電路已達穩(wěn)態(tài)
#FormatImgID_4#
#FormatImgID_5#
#FormatImgID_6#
#FormatImgID_7#
PPEC:ProgrammablePowerElectronicsController,可編程電力電子控制器HIL:Hardware-in-the-Lo...
2024-09-04 標(biāo)簽:BUCK電力電子技術(shù)實時仿真 549 0
BUCK輸入環(huán)路和輸出環(huán)路哪個更重要?
我們常聽說電源的輸入、輸出電容以及電感要緊挨著芯片布局,以降低EMI等問題,如果輸入、輸出環(huán)路布局沖突的話,對于BUCK而言應(yīng)優(yōu)先保證輸入電容靠近IC,...
BUCK和BOOST是兩種常見的直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它們在電源設(shè)計中有著廣泛的應(yīng)用。 一、BUCK轉(zhuǎn)換器 工作原理 BUCK轉(zhuǎn)換器是...
2024-08-14 標(biāo)簽:轉(zhuǎn)換器電源設(shè)計BUCK 1616 0
BUCK開關(guān)電源,作為一種非隔離直流變換器,其核心特征在于其輸出電壓始終小于或等于輸入電壓。在現(xiàn)代電子設(shè)備中,BUCK開關(guān)電源因其高效率、小體積和優(yōu)異的...
2024-05-31 標(biāo)簽:二極管開關(guān)電源BUCK 1279 0
BUCK是開關(guān)電源中的降壓拓?fù)渲?,也是最基礎(chǔ)電源拓?fù)?,這也是入門開關(guān)電源最好入手之處。下面我們基于PSIM軟件對BUCK進行仿真研究。
2024-03-14 標(biāo)簽:開關(guān)電源BUCK輸出電壓 2911 0
Buck、Boost、Buck-Boost作為直流開關(guān)電源中應(yīng)用廣泛的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),屬于非隔離的直流變換器。
2024-03-13 標(biāo)簽:開關(guān)電源濾波電容BUCK 647 0
類別:電子資料 2024-07-31 標(biāo)簽:BUCKDCDCLED恒流驅(qū)動器
類別:電子資料 2024-07-31 標(biāo)簽:BUCKDCDCLED恒流驅(qū)動器
類別:電子資料 2024-07-31 標(biāo)簽:BUCKLED恒流驅(qū)動器PWM調(diào)光
類別:電子資料 2024-07-31 標(biāo)簽:BUCK建筑照明LED恒流驅(qū)動器
類別:電子資料 2024-07-31 標(biāo)簽:BUCKDCDCPWM調(diào)光
類別:電子資料 2024-04-24 標(biāo)簽:MOSFETBUCK調(diào)節(jié)器
1.5-A,寬輸入可調(diào)BUCK-bost開關(guān)調(diào)節(jié)器PTN78000A數(shù)據(jù)表立即下載
類別:電子資料 2024-04-16 標(biāo)簽:BUCK調(diào)節(jié)器
類別:電子資料 2021-10-27 標(biāo)簽:BUCKDC-DCLED調(diào)光
新品 | 全新的應(yīng)用導(dǎo)向EZBuck? 轉(zhuǎn)換器
AOZ23567QI? 是具有 45A 峰值電流能力的同步降壓轉(zhuǎn)換器,為Intel Arrow Lake CPU VCCPRIM_VNNAON 電源提供...
2024-10-10 標(biāo)簽:轉(zhuǎn)換器BUCKAOS 676 0
Buck與Buck-Boost在小家電輔助電源中的應(yīng)用
在ACDC電源中,輸入電壓一般是來自電網(wǎng)的85V-265V交流高壓,而輸出電壓則是3.3V、5V、12V等直流低壓,因此需要開關(guān)電源來實現(xiàn)降壓。開關(guān)電源...
半導(dǎo)體領(lǐng)域的佼佼者思瑞浦3PEAK,近日宣布推出了一款革命性的高壓Buck—TPP0003X系列產(chǎn)品。這款新品在業(yè)內(nèi)引起了廣泛關(guān)注,其出色的性能優(yōu)勢為各...
在DCDC轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計過程中,我們常常會需要知道轉(zhuǎn)換電路在某個特定工作狀態(tài)時功率的損耗。 比如通過待機狀態(tài)的損耗來確定電路對待機時長的影響,通過...
半導(dǎo)體公司思瑞浦推出全新寬壓Buck—TPP36308。此款新品將為廣大客戶在各類應(yīng)用環(huán)境中提供出色的性能和穩(wěn)定的產(chǎn)出。
2023年12月8日,晶豐明源攜多款熱門電源解決方案亮相“美的廚熱供應(yīng)商產(chǎn)品交流會”,與行業(yè)大咖共同探討家電類產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展與未來趨勢,實現(xiàn)開放創(chuàng)新,合作共贏。
buck芯片,上電瞬間波形震蕩,如何解決? 簡介: 降壓轉(zhuǎn)換器由于其高效率、低成本和緊湊的尺寸而被廣泛應(yīng)用于電源應(yīng)用中。然而,在通電序列期間,降壓轉(zhuǎn)換器...
2023-10-31 標(biāo)簽:BUCK降壓轉(zhuǎn)換器瞬態(tài)響應(yīng) 1597 0
為什么有的buck芯片外面沒有自舉電容? Buck芯片是一種直流電-直流電轉(zhuǎn)換器,它可以將輸入電壓調(diào)節(jié)為所需的輸出電壓。在buck芯片的輸出電壓被調(diào)節(jié)時...
2023-10-25 標(biāo)簽:轉(zhuǎn)換器BUCK自舉電容 962 0
編輯推薦廠商產(chǎn)品技術(shù)軟件/工具OS/語言教程專題
電機控制 | DSP | 氮化鎵 | 功率放大器 | ChatGPT | 自動駕駛 | TI | 瑞薩電子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二極管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
無刷電機 | FOC | IGBT | 逆變器 | 文心一言 | 5G | 英飛凌 | 羅姆 |
直流電機 | PID | MOSFET | 傳感器 | 人工智能 | 物聯(lián)網(wǎng) | NXP | 賽靈思 |
步進電機 | SPWM | 充電樁 | IPM | 機器視覺 | 無人機 | 三菱電機 | ST |
伺服電機 | SVPWM | 光伏發(fā)電 | UPS | AR | 智能電網(wǎng) | 國民技術(shù) | Microchip |
Arduino | BeagleBone | 樹莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 華秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |