3.6 直流降压-升压变换器工作原理(1)
升压降压电源电路工作原理
升压降压电源电路工作原理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：boost升压电路工作原理boost升压电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
基本电路图见图一：假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。
下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
放电过程如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。
当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。
充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。
如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联.......4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。
升压变换器工作原理
升压变换器工作原理
升压变换器是一种电子电路，可以将输入电压升高到更高的电压。
它的工作原理基于电感和电容的相互作用，通过周期性地切换电路中的电流和电压来实现电压升高。
升压变换器通常由以下几个部分组成：
1. 输入电源：提供输入电压。
2. 开关管：控制电路中的电流和电压。
3. 电感：存储电能并将其传递到输出端。
4. 电容：平滑输出电压。
5. 输出负载：接收升压后的电压。
升压变换器的工作原理如下：
1. 当开关管关闭时，输入电源的电流通过电感，电感储存电能。
2. 当开关管打开时，电感中储存的电能被释放，电流开始流向输出负载。
3. 电容平滑输出电压，使输出电压稳定。
4. 当开关管再次关闭时，电感中的电流被截断，电感中的磁场崩溃，电感中的电能被释放，电流继续流向输出负载。
5. 重复以上步骤，周期性地切换电路中的电流和电压，从而实现电压升高。
升压变换器有许多应用，例如电子设备、太阳能电池板和汽车点火系统等。
在这些应用中，升压变换器可以将低电压转换为高电压，以满足设备的需求。
总之，升压变换器是一种非常有用的电子电路，可以将输入电压升高到更高的电压。
它的工作原理基于电感和电容的相互作用，通过周期性地切换电路中的电流和电压来实现电压升高。
升压变流器的工作原理
升压变流器的工作原理
升压变流器是一种电子装置，可以将低电压电源转换为高电压电源。
它的工作原理是基于能量守恒定律和电磁感应定律的。
下面我们就来
详细了解一下升压变流器的工作原理。
1. 能量守恒定律
升压变流器的工作基于能量守恒定律，即输入电源的功率等于输出电
源的功率加上变流器中所消耗的功率。
这就要求变流器输出的电压必
须高于输入的电压，否则无法实现将低电压转换为高电压。
2. 电磁感应定律
升压变流器的核心部件是变压器，其基本原理是基于电磁感应定律的。
当变压器两侧通电时，会产生交变磁场，从而在变压器中产生电磁感
应电动势。
如果使输入侧的磁通量比输出侧的大，那么就可以将低电
压变成高电压。
3. 电容滤波
升压变流器还需要进行电容滤波，以平滑输出的电流。
在变压器输出
的交变电压中，需要通过电容器将其进行滤波，使输出电压具备稳定性。
4. 控制电路
升压变流器还需要控制电路。
变流器的控制电路包括振荡电路和控制
单元。
振荡电路产生高频信号，控制单元对产生的信号进行控制，实
现对变压器的控制。
综上所述，升压变流器的工作原理基于能量守恒和电磁感应定律，通
过电容滤波和控制电路来保证输出的稳定性和可控性。
在实际应用中，升压变流器可以广泛应用于电力系统、电子通信、航空航天、军事电
子等领域，在改善电能的使用效率、保障设备的正常工作等方面发挥着重要的作用。
升压转换器工作原理
升压转换器工作原理
升压转换器工作原理基于电感储能和电容储能两种方式来实现。
在一个基本的升压转换器中，主要包括一个输入电源、一个开关、一个电感、一个二极管和一个输出负载。
当开关打开时，输入电源的电流通过电感并储存在电感中。
同时，输出负载上没有电流流过，因此输出电压为零。
当开关关闭时，电流无法通过电感，因此电感中储存的电能开始释放。
这会产生一个电感反向电压，在二极管和输出负载之间形成一个闭环电路。
这个电压会使输出负载上的电流开始增加。
由于电感中储存的电能只能在开关关闭时释放，因此在每次开关周期的开关关闭阶段，输出电压会呈现驱动性增加。
通过改变开关的开关频率和占空比，可以控制输出电压的大小。
总结起来，升压转换器通过在电感中储存和释放能量来实现输出电压的提升。
开关的开启和关闭控制了能量的流动路径，并通过改变开关参数来调节输出电压。
降压-升压转换器的工作原理
降压- 升压转换器，也称为升压型DC-DC 转换器，是一种能够在输入电压和输出电压之间实现双向电压变换的电源电路。
它主要由四个部分组成：输入滤波器、开关管、输出滤波器和电感器。
以下是降压- 升压转换器的工作原理：1. 输入滤波器：输入滤波器主要由电容和电感组成，用于过滤输入电压的噪声和纹波，确保输入电压的稳定性。
2. 开关管：开关管（如MOSFET）是降压- 升压转换器的核心部分，负责在输入电压和输出电压之间进行电压调节。
在开关管的控制下，输入电压的一部分能量被传递到输出电压，从而实现电压的升高。
3. 输出滤波器：输出滤波器主要由电容和电感组成，用于平滑输出电压的波形，降低输出电压的纹波和噪声。
4. 电感器：电感器在降压- 升压转换器中起到储能和传递能量的作用。
在开关管导通时，电感器储存输入电压的能量；在开关管断开时，电感器将储存的能量传递给输出电压。
降压- 升压转换器的工作过程如下：1. 开关管导通：当输入电压处于正向时，开关管导通，输入电压的一部分能量通过电感器储存，同时输出电压开始上升。
2. 开关管断开：当输入电压达到目标值时，开关管断开，此时电感器内的电流开始通过输出滤波器的电容放电，使输出电压保持稳定。
3. 输出电压调整：通过控制开关管的导通和断开时间，可以实现输出电压的调整。
当需要降低输出电压时，可以增加开关管的导通时间；当需要提高输出电压时，可以减少开关管的导通时间。
4. 循环过程：降压- 升压转换器在输入电压和输出电压之间不断进行电压变换，以满足不同应用场景的需求。
降压- 升压转换器通过开关管、电感器和输出滤波器的协同作用，实现了在输入电压和输出电压之间的双向电压变换，为各种电子设备提供了稳定的电源。
降压型dcdc转换器工作原理(一)
降压型dcdc转换器工作原理(一)降压型DC-DC转换器工作原理解析介绍降压型DC-DC转换器是一种重要的电源转换器，可将高电压转换为低电压。
它在电子设备中广泛应用，如手机、笔记本电脑等。
本文将从浅入深解释降压型DC-DC转换器的工作原理。
DC-DC转换器的基本概念1.什么是DC-DC转换器？–DC-DC转换器是一种用于将直流电压转换为不同电压级别的电路。
–这种转换器由开关元件、电感元件和滤波电容组成。
2.为什么需要DC-DC转换器？–电子设备的不同模块通常需要不同的电压供应，而电源只能提供固定的电压。
–DC-DC转换器可实现将电源提供的电压转换为各模块所需的电压。
降压型DC-DC转换器工作原理1.什么是降压型DC-DC转换器？–降压型DC-DC转换器是一种将高电压转换为低电压的转换器。
–它通过周期性开关与断开电源输入以控制输出电压。
2.降压型DC-DC转换器的工作原理–当开关元件断开时，电感元件会储存电能，电容元件则提供电流给负载。
–当开关元件闭合时，电感中存储的能量被释放，将电流传递给负载。
–通过调整开关的频率和占空比，可以控制输出电压的稳定性。
3.降压型DC-DC转换器的优点–高效性：降压型转换器能以高效率将电源提供的电能传递给负载，减少能量损失。
–稳定性：通过控制开关的频率和占空比，可以保持输出电压的稳定性。
–可调性：降压型转换器可通过调整控制参数，实现输出电压的调节。
总结降压型DC-DC转换器是将高电压转换为低电压的关键电源转换器。
它通过周期性地开关和断开电源输入，控制输出电压的稳定性。
降压型转换器具有高效性、稳定性和可调性的优点，在电子设备中发挥着重要作用。
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直流升压的工作原理
直流升压的工作原理
直流升压是一种通过变换电路将输入电压提升到更高电压的技术。
其工作原理基于磁场变化和电感耦合。
直流升压电路由输入电源、变换器和输出电路组成。
首先，输入电源提供一个恒定的直流电压。
接下来，变换器将输入电压通过一个可变的磁场转化为交流电。
这个磁场通常是由变压器的铁芯和线圈产生的。
当输入电流通过线圈时，线圈周围形成一个磁场，这个磁场会产生一个变化的磁通量。
然后，变压器中的另一个线圈会捕捉到这个变化的磁通量，并通过电感耦合将电能从输入侧传输到输出侧。
在输出侧，变换器使用电压倍增器或者电压多球形设备将电压从输入侧的值提升到更高的级别。
这通常是通过在变压器上使用多个线圈和交流开关来实现的。
开关控制能量流向输出电路，使其能够存储能量并按照规定的方式传递给输出负载。
总的来说，直流升压的工作原理可以简化为通过变换器将输入直流电压转换为交流电，再利用电感耦合和变压器的运作原理将电能从输入侧传输到输出侧，然后通过变压器的多个线圈和开关控制将电压提升到更高级别。
这种方法使得直流电压可以在各种设备中得到升压，并提供给需要较高电压的应用。
直流直流转换器工作原理
直流直流转换器工作原理直流直流转换器是一种用于将直流电能转换为不同电压或电流的电力转换设备。
它的工作原理是通过控制电路中的开关管器件，将输入的直流电压转换为所需的输出电压。
直流直流转换器在许多领域都有广泛的应用，包括电力电子、工业控制、电信、医疗设备等。
直流直流转换器的工作原理涉及到一些基本的电路理论和器件技术。
其中最常见的直流直流转换器是升压型和降压型两种。
下面我们将分别介绍这两种转换器的工作原理。
首先是升压型直流直流转换器，也称为升压型DC-DC转换器。
它的工作原理是通过控制开关管器件的通断，将低电压直流输入转换为高电压直流输出。
升压型转换器的核心部件是电感和开关管，典型的电路结构包括输入电容、开关管、电感、输出电容和输出负载。
当开关管导通时，电感会存储电能，然后在开关管断开时释放电能，从而提高电压。
通过控制开关管的导通比例和频率，可以实现输出电压的精确控制。
其次是降压型直流直流转换器，也称为降压型DC-DC转换器。
它的工作原理是通过控制开关管器件的通断，将高电压直流输入转换为低电压直流输出。
降压型转换器的核心部件也是电感和开关管，典型的电路结构与升压型转换器类似。
当开关管导通时，电感存储输入电能，然后在开关管断开时释放电能，从而降低电压。
同样，通过控制开关管的导通比例和频率，可以实现输出电压的精确控制。
除了升压型和降压型直流直流转换器，还有一种叫做升降压型的转换器，可以实现输入电压向上或向下转换。
它的工作原理结合了升压型和降压型转换器的特点，通过合理的控制和设计，可以实现更加灵活的电压转换。
直流直流转换器的工作原理涉及到了开关管的控制、电感的能量存储和释放、输出电容的滤波等基本电路原理。
通过合理的设计和控制，可以实现输入输出电压的稳定转换，并在不同的场合发挥其特点和优势。
直流直流转换器作为电力电子的重要组成部分，对于提高电能利用率、改善系统性能、实现电能互联等方面起着至关重要的作用。
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（CCM）
（BCM）
（DCM）
iL
iL
iL
电感电流连续工作模式（CCM）
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
vL
= VS
=
L
diL dt
iL+
=
diL dt
Ton
=
Vs L
Ton
VT
0
vL
VS
0
Vo
ILmax
iL
IL
0
Ton
Toff
Ts
t t
ILmin t
电感电流连续工作模式（CCM）
D + iL
L iL E + vL −
VS
T
D C
Io
+
Vo
O
−
Boost Vo = 1
VS 1− D
VS
Q
D
LC
Buck-boost
+− Vo与VS极性相反！
Vo +−
02 Buck-boost变换器分析
Buck-boost变换器的三种工作模式
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
电感电流连续模式 电感电流临界连续模式 电感电流断续模式
直流降压－升压（Buckboost）变换器的工作原理
01 B u c k - b o o s t 变 换 器 的 演 化
02
Buck-boost变换器分析
03 三 种 典 型 电 路 的 对 比
01 Buck-boost变换器的演化
电路对比演化
VS
T
L DC
+
Io Vo
−
Buck Vo = D
VS
+
Io Vo
−
Vo = D VS
IOB = IOBm (1− D)
Vo = Vs 1+
2
1+
4
I
* o
D2
Boost
L iL E + vL −
VS
T
D C
Io
+
Vo
O
−
Vo = 1 VS 1− D
IOB = IOBm D(1− D)2
1+ Vo = Vs
1+
4
D2
I
* o
2
I
* o
=
Io IOBm
= Vo
Io / 2Lfs
Buck-boost
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
Vo = D VS 1− D
IOB = IOBm (1− D)2
Vo = D
Vs
I
* o
小结
◼ Buck-boost变换器既可升压亦可降压 ◼ Buck-boost变换器的输出与输入电压极性反向 ◼ Buck-boost变换器可工作于CCM，BCM与DCM
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
vL
=
−Vo
=
L
diL dt
iL−
=
−
diL dt
Toff
=
−
Vo L
Toff
vbe
0
vLs
0
VS
Vo
ILsmax
iLs
ILs
0
Ton
Toff
Ts
t t
ILsmin t
电感电流连续工作模式（CCM）
输入和输出电压之间的关系:
iL+ + iL− = 0
iL+
=
VS L
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
Vo = D VS 1− D
vbe
0
vLs
0
VS
Vo
ILsmax iLs
0
Ton
Toff
Ts
IOB
=
Vo 2Lfs
(1 −
D)2
t t
ILsmin t
IOBm
=
Vo 2Lfs
电感电流断续工作模式（DCM）
D + iL
−
VS
T
vL L
Ton
iL−
=
− Vo L
Toff
VS L
Ton
+
Vo L
Toff
=0
Vo = Ton = DTs = D VS Toff Ts − DTs 1− D
vbe
0
vLs
0
VS
Vo
ILsmax
iLs
ILs
0
Ton
Toff
Ts
t t
ILsmin t
电感电流临界连续工作模式（BCM）
D + iL
C
Vo
−
Io
+
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
D + iL
−
VS
T
vL L
C
Vo
−
Io
+
vbe
0
t
vLs
0
Vdc
t
Vo
ILsmax
iLs
ILs
0
t
Ton
To' ff
Toff
Ts
Vo = Vs
D
Io Vo / 2Lfs
IOBm
=
Vo 2Lfs
03 三种典型电路的对比
Buck
VS T
L DC