降壓型非隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作原理
發(fā)布時間:2023-11-28 09:03:04 瀏覽:793
降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種常用的電子器件,用于將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓。其工作原理如下:
1、輸入電壓通過一個開關(guān)(通常是一個功率MOSFET)連接到一個電感和一個濾波電容。開關(guān)周期性地打開和關(guān)閉,控制能量的流動。
2、當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時,輸入電壓施加在電感上,使電流以指數(shù)上升的方式增加。這存儲了能量在電感中。
3、當(dāng)開關(guān)打開時,電感中的磁場崩塌,產(chǎn)生一個反向電壓。根據(jù)Lenz定律,這個反向電壓使電流繼續(xù)流動,但通過一個二極管,稱為自由輪二極管。
4、輸出電壓被取樣在輸出端,通常通過一個電壓反饋回路來保持穩(wěn)定。如果輸出電壓低于設(shè)定值,控制閉環(huán)將調(diào)整開關(guān)的占空比增加,以增加輸出電壓。
5、輸出電壓經(jīng)過一個濾波電容,以減小輸出紋波。然后通過輸出線路提供給負(fù)載。
需要注意的是,以上描述的是基本的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器工作原理。實(shí)際的轉(zhuǎn)換器電路可能包括其他元件,例如補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓器等,以提高穩(wěn)定性和效率。
降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器電路
Fig.1是同步整流方式的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路。
基本電路結(jié)構(gòu)是在負(fù)責(zé)開關(guān)的MOSFET(Q1)之后,并聯(lián)連接整流用MOSFET(Q2)和輸出平滑電容器(C2),串聯(lián)連接線圈與MOSFET(Q1)。
Q1與Q2由IC輸出的控制信號控制。

MOSFET(Q1)導(dǎo)通
Fig.2表示開關(guān)元件Q1導(dǎo)通的狀態(tài)。
當(dāng)Q1導(dǎo)通時,電流從輸入Vin流過線圈L并對輸出平滑電容器C2充電,提供輸出電流Iout。
此時線圈L上流過的電流產(chǎn)生磁場,并將電能轉(zhuǎn)換成磁能蓄積儲存。

Q1導(dǎo)通的ton期間,在線圈L上施加輸入電壓Vin與輸出電壓Vout的電壓,以輸出電流Iout為中心的紋波電流為:
ΔIL:L上流過的電流變化量(紋波電流)[A]
Vin:輸入電壓[V]
Vout:輸出電壓[V]
L:線圈電感值[H]
ton:Q1導(dǎo)通時間[s]

MOSFET(Q2)導(dǎo)通
Fig.3表示開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的狀態(tài)。
Q1關(guān)斷后Q2導(dǎo)通,L上儲存的能量向輸出側(cè)釋放。

在Q1關(guān)斷的toff期間,為了維持線圈L上流動的電流,經(jīng)由Q2向負(fù)載釋放電流。此toff期間的紋波電流為:
ΔIL: L上流過的電流變化量(紋波電流)[A]
Vout: 輸出電壓[V]
L: 線圈電感值[H]
toff: Q1關(guān)斷時間[s]

占空比
由于穩(wěn)態(tài)下的Q1導(dǎo)通公式(1)與Q2導(dǎo)通公式(2)的ΔIL相等,因此輸入輸出電壓的關(guān)系為:
ton/(ton + toff)為Q1導(dǎo)通的時間比,被稱為占空比(duty cycle)。
Vout取決于占空比,通過控制占空比來控制Vout?! ?/span>


設(shè)(ton + toff)為開關(guān)周期T[s],此時的開關(guān)頻率為fsw[Hz],將公式(1)與公式(3)整理為與fsw的關(guān)系就是:
若Vin及Vout已確定,那么輸出的紋波電流則由L與fsw決定。
如果紋波電流大,則輸出紋波電壓變大。
此外,也容易使線圈飽和,從而造成鐵芯損耗增大等影響。
為了解決此類問題,需要提高開關(guān)頻率,或者增加線圈的圈數(shù)來提高電感值。
相關(guān)推薦:
推薦資訊
Rogers? RO4000?系列碳?xì)涮沾蓪訅喊搴桶牍袒逡恢倍际切袠I(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)者。這種低損耗材料廣泛用于微波和毫米波頻率設(shè)計。與傳統(tǒng)PTFE材料相比較,RO4000?系列碳?xì)浠衔锾沾蓪訅喊甯尤菀子迷陔娫措娐分圃欤⑻峁┫嗤€(wěn)定性性能。
Vanguard Electronics推出了新的共模扼流圈電感器系列,這些電感器設(shè)計用于在惡劣環(huán)境下工作,頻率覆蓋100KHz至600KHz以上。它們具有緊湊設(shè)計、多種尺寸選擇、-55°C至125°C的寬溫工作范圍和多種電感電流組合。SCMN系列還符合MIL-STD-981標(biāo)準(zhǔn),適合軍事和高端工業(yè)應(yīng)用。
在線留言
欧美毛片又粗又长又大电影| 久久永久免费人妻精品下载| 国产乱人伦偷精品视频不卡| 国产做A爰片久久毛片A片白丝 | 精品无码国产自产拍在线观看蜜| 国产深夜男女无套内射| 欧美日韩国产成人高清视频| 少妇一夜三次一区二区| 丁香花在线视频观看免费| 久久久无码精品亚洲日韩蜜臀浪潮| 亚洲成a人片77777kkkk| 精品亚洲一区二区三区四区五区 | 欧美军警GAY巨大粗长| 免费无码VA一区二区三区| 17岁日本免费完整版观看 | 免费无码高潮流白浆视频| 国产av无码专区亚洲a∨毛片| 久久久久久久精品国产亚洲| 无套内谢少妇毛片a片免费视频| 国产人妻大战黑人20P| 亚洲国产成人精品久久久久| 亚洲人妻| 中国女人与黑人a片免费| 日韩一卡2卡3卡4卡| 精品久久久久久久免费人妻| 强奷人妻日本中文字幕| 97久久精品午夜一区二区| 日产无码久久久久久精品| 国产96在线 | 欧美| 国产精品无码成人午夜电影| 少妇无码一区二区三区免费| 亚洲AV中文无码乱人伦在线观看 | 亚洲欧洲精品成人久久曰影片| 欧美人与物VIDEOS另类| 久久伊99综合婷婷久久伊| 久久亚洲精品无码A片大香大香| 亚洲国产精品SUV| 亚洲香蕉成人AV网站在线观看| 欧美裸体XXXX极品少妇| 久久综合伊人77777麻豆| 18GAY男同69亚洲帅男蓝宇|