直流电源设计使用Buck-Boost转换器
关键的外卖
通常,non-isolated直流电源设计采用经典buck-boost转换器,SEPIC, Cuk,ζ,罗转换器加强或电压下台。
基本buck-boost转换器提供负极性输出对输入直流电压的共同终端。输出电压可以大于或小于输入电压。
的打开和关闭开关负载比低于0.5给出了输出电压小于输入直流源。
在便携式电子设备和汽车电子设备,直流电源设计使用buck-boost转换器是首选
在便携式电子设备和汽车电子设备,直流电源设计使用buck-boost转换器是首选由于大电池的输出电压变化的来源。Buck-boost转换器处理不同电压的电池,将所需的电压大于或小于平均电池电压。通常,non-isolated直流电源设计使用古典buck-boost转换器,Cuk SEPICζ,罗转换器加强或电压下台。在本文中,我们将讨论buck-boost converter-based直流电源。
Buck-Boost转换器的使用直流电源的设计
考虑从事电子电路的直流供电是从12 V电池和电路的要求是15 V。在这样的应用程序中,您可以使用提高转换器加强从12 V - 15 V。如果你想从相同的电池供应8 V到另一个电路,使用一个巴克转换器是最佳的选择。巴克转换器,12 V电池电压可以下台8 V。直流电源设计第一和第二电路是基于提高转换器和巴克转换器,分别。
想象一个电路,需要8 V、12 V或者在不同的负载条件下。对于这样的应用程序,而不是使用巴克和提高转换器,你可以将两个电压转换操作组合成一个回路,称为buck-boost转换器。buck-boost转换器的合并成一个直流电源设计帮助提供电压范围,可以小于或大于平均直流输入电压。
经典Buck-Boost转换器操作
上图显示了一个buck-boost变换器电路图表,在变频器电路供应负极性输出对输入直流电压的共同终端。有两种操作:打开开关(开关关闭)和关闭开关(开关打开)。当开关打开时,感应充电二极管反向偏置时,输出电压和电容器供应。开关关闭时,连接负载电感放电。的时间开关开启和关闭影响buck-boost转换器操作。buck-boost转换器的传递函数可以由方程给出:
在这个方程,D是开关的占空比。的打开和关闭开关负载比低于0.5给出了输出电压小于输入直流源。责任比例高于0.5增加输入直流电压,所以转换器提供更高的输出电压。
Buck-boost转换器操作可以概括如下表。
直流电源设计使用Buck-Boost转换器
让我们讨论直流电源的设计基于buck-boost转换器。想象输入直流电压15 V和buck-boost转换器必须提供10 V 10Ω的负载。开关频率(f)选择是20 kHz。责任周期可以计算使用公式:
让buck-boost转换器工作在临界导电模式(CRM),否则转换器操作之间的边界条件的连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)。
CRM的电感值操作可以由方程给出:
可以选择电容器基于输出电压纹波值。通常,涟漪内容选为不到1%的输出电压,可以给出的方程:
计算电感和电容值90µh 2 mf,分别给定电路的规范。
我们已经讨论了一个基本的buck-boost转换器,给出了负极性电压;让我们看看其他buck-boost变换器拓扑。
其他Buck-Boost变换器拓扑
Non-isolated buck-boost变换器拓扑Cuk转换器,单端primary-inductor转换器(SEPIC),泽塔转换器,转换器,和回程(孤立)转换器。每个电路拓扑都有优点和缺点,和适当的选择一个对于一个给定的应用程序根据大小、功率、效率、和隔离的要求。
直流电源设计使用buck-boost转换器可以与一个孤立或non-isolated电路。像性能实现从buck-boost拓扑结构,组件和大小的直流供电板使用buck-boost转换器也有所不同。
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