dc-dc converter 原理

《dc-dc converter 原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、DC-DCconverterElectronicpowerconversiondevicesTheAC/DCpowersupply(Adapter,SPS...)DC/DCconverterTheDC/ACinverter(forlamp…)LinearRegulatorIin=IoutVo/Vi<1LinearRegulatorFeature:FastSourceResponseNoSwitchingNoiseCostEffectiveDesignformAClassVoltageSourceSmallerrip

2、pleSimpleandEasyUseLowEMIDrawback:LowefficiencyHeavyandbigSwitchingRegulator原理:開關穩壓器利用無源磁性元件和電容電路元件的能量存儲特性，從輸入電壓源獲取分離的能量，暫時地把能量以磁場形式存儲在電感器中，或以電場形式存儲在電容器中，然後將能量轉換到負載，實現DC/DC變換。Buck:usedtoreduceaDCvoltagetoalowerDCvoltage.Boost:providesanoutputvoltagethatishighe

3、rthantheinput.Buck-Boost:producesaDCoutputvoltagethatisoppositeinpolaritytotheinput.Thenegativeoutputvoltagecanbeeitherlargerorsmallerinmagnitudethantheinputvoltage.SwitchingRegulatorSwitchingRegulatorFeature:SmallLightHighEfficiencyLargearrangeofinputvoltageD

4、rawback:BigrippleandnoiseHighEMISwitchingRegulator分析升壓電路的工作原理時，首先假定電路中電感L很大，電容C也很大。當晶閘管處於導通狀態時，電源E向電感L充電，充電電流基本恒定位I1，同時電容C上的電壓向負載R供電。因電容C值很大，基本保持輸出電壓u0為恒定值，即為U0。設T處於通態的時間為ton，此階段電感上積蓄的能量為EI1ton。當T斷態時E和L共同向電容C充電，並向負載R提供能量。設T處於斷態的時間為toff，則在此期間電感L釋放的能量為(U0-E)I1to

5、ff。當電路工作于穩態時，一個週期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即：EI1ton=(U0-E)I1toff上式中的T/toff≥1，輸出電壓高於電源電壓，故稱該電路為升壓電路。也有的文獻中直接採用其英文名稱，稱為Boost變換器。令T/toff為升壓比，調節其大小，即可改變輸出電壓U0的大小。若令升壓比的倒數為b，即b=toff/T，則它與導通占空比的關係有：a+b=1化簡後可得：U0=[(ton+toff)/toff]E=(T/toff)E因此，輸出電壓可表示為：SwitchingRegulatorPWM

6、:thefeedbackloopadjuststheoutputvoltagebychangingtheONtimeoftheswitchingelementintheconverter.Example:LCfilterTheoutputvoltagecanbedirectlycontrolledbychangingtheONtimeoftheswitchPulsewidthmodulation(PWM)BasicPrincipleofBoost-1BasicPrincipleofBoost-2Theinducto

7、rcurrentdecreaseduringtheQ1OFFtimeisgivenby:Insteadystate,△IL(+)=△IL(-),→IgnoreRL,VQVd:TheoutputvoltageiscontrolledbysettingtheONtimeofQ1.TheinductorcurrentincreaseduringtheQ1ONtimeisgivenby:EFFICIENCY=EFFICIENCY=6.6W(0.61A)(12V)X100=90%6.6W(2A)(12V)X100=28%Pd

8、=(12-3.3)*2A=17.4W!!Pd=12*0.61*10%=0.73WLinearRegulators與SwitchingRegulators比較Veryhot!ComparisonChargepumpVinVoutChargepump半波雙倍壓電路原理圖PrincipleofChargePumpQ2onChargingphase:Q2ONVcch