升压电路反激电路
升压降压电源电路工作原理[精品文档]
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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。
led电源升压+反激电路
反激式LED电源中的升压电路和反激电路
反激式LED电源的工作原理是通过将电能转化为光能，以驱动LED灯珠发光。
在这个过程中，升压电路和反激电路都扮演着重要的角色。
首先，升压电路通过一系列的开关管、线圈和二极管等元器件，将输入的直流电压升高到LED灯珠所需的电压值。
这个过程是通过改变开关管的占空比来实现的，当开关管占空比较大时，输入电压就能够通过开关管和线圈的配合作用，升压至高于输入电压的电压值。
然后，反激电路将升压后的电能储存起来，并在适当的时刻提供给LED灯珠。
反激电路通常由一个开关管、一个线圈、一个二极管和一个输出电容等元器件组成。
当升压电路将电能储存到线圈中时，反激电路通过控制开关管的通断，将线圈中的电能释放出来，经过二极管和输出电容的整流和滤波作用，最终提供给LED灯珠。
总的来说，反激式LED电源中的升压电路和反激电路是相互配合工作的。
升压电路将输入电压升高到LED灯珠所需的电压值，而反激电路则负责将升压后的电能储存并整流滤波后提供给LED灯珠。
这种工作原理使得反激式LED电源具有较高的能量转换效率和较小的体积等特点，因此在许多领域中得到了广泛的应用。
反激式变压器开关电源电路参数计算
反激式变压器开关电源电路参数计算反激式变压器开关电源电路是一种常见的电源电路，其主要用于将输入电压转化为所需要的输出电压，常见的应用包括电子设备、通信设备、计算机等。
在设计反激式变压器开关电源电路时需要考虑多个参数，包括输入和输出电压、电流、功率以及工作频率等。
首先，我们需要计算变压器的参数。
变压器是反激式变压器开关电源电路的核心部件。
反激式变压器开关电源电路通常使用升压变压器，其输入电压较低，经变压器升压后得到所需的输出电压。
计算变压器的参数包括变比和电流等。
计算输入电压和输出电压的变比，可以根据所需的输出电压和输入电压来计算。
变比=输出电压/输入电压。
计算变压器的电流，可以通过功率平衡来计算。
功率平衡公式为：输入功率=输出功率。
输入功率可以通过输入电压和输入电流计算，输出功率可以通过输出电压和输出电流计算。
接下来，我们需要计算开关管的参数。
开关管是反激式变压器开关电源电路的关键部件，主要作用是开关电流以实现输入输出电压的转换。
计算开关管的参数包括开关频率、工作电流和功率等。
开关频率是指开关管开关的频率，一般为几十KHz到几百KHz。
开关频率较高可以减小变压器的体积，但同时也会增加开关管的损耗和噪声。
工作电流是开关管在工作状态下的电流。
根据功率平衡公式，可以计算出变压器的输入电流和输出电流，从而得到开关管的工作电流。
开关管的功率损耗是通过电压和电流来计算的。
功率损耗=电压*电流。
此外，在设计反激式变压器开关电源电路时还需要考虑电源电路的效率。
电源电路的效率是指输出功率与输入功率的比值，可以通过输入功率和输出功率来计算。
计算电源电路的效率，可以使用功率平衡公式。
效率=输出功率/输入功率。
以上是反激式变压器开关电源电路的参数计算的一般步骤。
在实际设计时，还需要根据具体的应用需求来确定参数的取值，并进行相应的调整和优化。
开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激)
开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激)主回路—开关电源中，功率电流流经的通路。
主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。
开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。
开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。
1. 非隔离式电路的类型：非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。
1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。
开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。
串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。
例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。
其中L 是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。
在控制开关关断期间Toff，储能电感L将产生反电动势，流过储能电感L的电流iL由反电动势eL的正极流出，通过负载R，再经过续流二极管D的正极，然后从续流二极管D的负极流出，最后回到反电动势eL的负极。
反激电路介绍
电源网原创对于探讨反激电源以及变压器这个话题，我犹豫了很久。
因为关于反激的话题大家讨论了很多很多，这个话题已经被讨论的非常透彻了。
关于反激电源的参数设计也有多篇文章总结。
还有热心的网友，根据计算过程，自己编写了软件或电子表格把计算做的傻瓜化。
但我也注意到，几乎每天都会出现关于反激设计过程出现问题而求助的帖子，所以，思量再三，我决定还是再一次提出这个话题！我不知道我是否能写出一些有新意的东西，但我会尽力去写好。
不期望能入高手的法眼，但愿能给入门者一些帮助。
纵观电源市场，没有哪一个拓扑能像反激电路那么普及，可见反激电源在电源设计中具有不可替代的地位。
说句不算夸张的话，把反激电源设计彻底搞透了，哪怕其他的拓扑一点不懂，在职场上找个月薪10K的工作也不是什么难事。
提纲1、反激电路是由buck-boost拓扑演变而来，先分析一下buck-boost电路的工作过程。
工作时序说明：t0时刻，Q1开通，那么D1承受反向电压截止，电感电流在输入电压作用下线性上升。
t1时刻，Q1关断，由于电感电流不能突变，所以，电感电流通过D1，向C1充电。
并在C1两端电压作用下，电流下降。
t2时刻，Q1开通，开始一个新的周期。
从上面的波形图中，我们可以看到，在整个工作周期中，电感L1的电流都没有到零。
所以，这个工作模式是电流连续的CCM模式，又叫做能量不完全转移模式。
因为电感中的储能没有完全释放。
从工作过程我们也可以知道，这个拓扑能量传递的方式是，在MOS管开通时，向电感中储存能量，MOS管关断时，电感向输出电容释放能量。
MOS管不直接向负载传递能量。
整个能量传递过程是先储存再释放的过程。
整个电路的输出能力，取决于电感的储存能力。
我们还要注意到，根据电流流动的方向，可以判断出，在输入输出共地的情况下，输出的电压是负电压。
MOS管开通时，电感L1承受的是输入电压，MOS关断时，电感L1承受的是输出电压。
那么，在稳态时，电路要保证电感不进入饱和，必定要保证电感承受的正向和反向的伏秒积的平衡。
单片机升压电路
单片机升压电路
单片机升压电路是一种常见的电路设计，它可以将低电压升高到需要的电压水平，以满足电路的需求。
在实际应用中，单片机升压电路被广泛应用于各种电子设备中，如手机、平板电脑、电子表等。
单片机升压电路的设计需要考虑多个因素，如输入电压、输出电压、电流、效率等。
其中，输入电压是指电路输入的电压水平，输出电压是指电路输出的电压水平，电流是指电路中的电流大小，效率是指电路的能量转换效率。
在单片机升压电路的设计中，需要选择合适的电路元件，如电感、电容、二极管、晶体管等。
其中，电感是一种能够储存电能的元件，可以在电路中起到滤波、稳压等作用；电容是一种能够储存电荷的元件，可以在电路中起到滤波、稳压等作用；二极管是一种能够控制电流流向的元件，可以在电路中起到保护、整流等作用；晶体管是一种能够放大电流的元件，可以在电路中起到放大、开关等作用。
在单片机升压电路的设计中，需要根据实际需求选择合适的电路拓扑结构，如升压式、反激式、降压式等。
其中，升压式电路可以将低电压升高到需要的电压水平；反激式电路可以将高电压转换为低电压；降压式电路可以将高电压降低到需要的电压水平。
在单片机升压电路的设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。
其中，稳定性是指电路在不同工作条件下的输出电压稳定性；可靠性
是指电路在长时间工作中的可靠性和耐久性。
单片机升压电路是一种常见的电路设计，它可以将低电压升高到需要的电压水平，以满足电路的需求。
在实际应用中，需要根据实际需求选择合适的电路拓扑结构和电路元件，以保证电路的稳定性和可靠性。
几种低输入电压自激DC-DC转换电路
几种低电压输入自激DC-DC转换电路在某些场合下，采用低电压电源（例如1.5V干电池），需要进行升压DC-DC转换、升压或降压DC-DC转换及隔离DC-DC转换时，如果负载比较固定，且对电源电压精度及波纹要求不高的情况下，采用分立元件的自激式DC-DC转换电路可以节约成本，且电路结构简单。
下面列举几种自激式DC-DC电路。
一、自激式Boost升压电路工作原理：当输入电压Uin接通时，三极管Q1基极通过R1导通，集电极电流通过R2注入三极管Q2，使Q2导通。
三极管Q2导通后，其集电极电位降低，电容C1通过三极管Q1基极产生充电电流，电容C1电位左高右低，三级管Q1基极电流显著增大，其集电极电流也增大，进而三极管Q2饱和加深，其集电极电位进一步降低，形成正反馈。
三极管Q1，Q2，电阻R1，R2和电容C1构成正反馈电路。
在三极管Q2饱和导通中，电感L1电流流过三极管Q2集电极，并且电流等比例增大。
由于三极管Q2不能无限饱和，电流增大到一定值时，三极管Q2退出饱和，集电极电位升高。
集电极电位升高后，与电容C1电压叠加，使Q1基极电压高于输入电压Uin，Q1迅速截止，进而Q2也截止。
Q2截止后，电感产生自感电动势，与输入电压Uin叠加升压，电感电流通过二极管D1向负载和电容C2充电。
电感电流流过D1的过程是释放能量的过程。
在放能过程中，电感电流的一部分通过电阻R1给电容C1充电；放能结束后，电感电流为零，电容C1电压左低右高。
电感放能结束后，一个自激振荡周期完成了，接下来三极管Q1通过R1导通，再导通Q2，Q2导通后，电容C1再次通过Q1基极充电实现正反馈过程，新的振荡周期开始。
电路设计过程中需要对各元件进行计算选值。
该电路的升压原理与普通Boost 升压电路相同，且该电路中电感一般工作在电流临界连续状态。
在三极管Q2饱和导通期间，电感L1电流i L1表达式如下：i L1=(U in −U CE )t DL 1其中，t D 为三极管Q2周期内导通时间，U CE 为三极管Q2饱和压降。
升降压变换电路BuckBoost
工作原理：
T1、T4同时开关，T2、T3同时开关。
当T2、T3开通，而T1、T4关断时，电压Ud加在变压器原边， 副边一个二极管导通向负载传递能量。
当T1、T4开通，而T2、T3关断时，电压-Ud(负号表示同名 端相反)加在变压器原边，副边另一个二极管导通向负载 传递能量。
3.7 直流变换电路的PWM控制技术
UO
N2 N1
DUd
(3.6.2)
与降压变换器（Buck）的输入输出电压公式对 比，多了变压器的匝比。
为了满足磁通复位的要求，即开关管关断后，变 压器中的磁通能复位，该电路的占空比D不能超 过0.5。
3.6 带隔离变压器的直流变换器
3.6.3 推挽式变换器（属于正激式变换器）
图3.6.3 推挽式变换器电路
可求得输入输出电压关系为：
U 0 － 1 D D U d
(3.4.5)
上式中，D为占空比，负号表示输出与输入电压反相
当D=0.5时，U0=Ud； 当0.5<D<1时，U0>Ud，为升压变换； 当0≤D<0.5时，U0<Ud，为降压变换。
3.4 升降压变换电路
➢3）工作原理：（续）
➢ 采用前几节同样的分析方法可得临界电感值为：
输出纹波电压： 在Boost电路中，如果滤波电容C的容量足够大，则输出 电压U0被滤得非常平。然而实际中的电容不可能为无穷大， 所以直流输出电压总会有纹波成份。
电流连续时的输出电压纹波为
U 0 DTs U0 RC
上式表明通过选择合适的C值，可以限制输出纹波电压的大 小。
3.4 升降压变换电路
• 1) 概述：
• 直流变换电路的常用工作方式主要有两种：
• ① 脉冲频率调制(PFM)工作方式： 即维持ton不变，改变TS。一般很少采用。
开关电源拓扑
开关电源拓扑结构回顾Lloyd H·Dixon Jr前言本文回顾了在开关电源中常用的三种基本电路系列即降压变换电路、升压变换电路和反激（或升降压）电路的特性，这三种电路均可以工作于电感断流或续流模式下。
工作方式的选择对整体电路特性有很大的影响。
所使用的控制方式也能有助于减少与拓扑和工作模式相关的问题。
三种以恒频率工作的控制方法包括：直接占空比控制、电压前馈、和电流模式（双环）控制。
本文还论述了三个基本电路的一些扩展，以及每种拓扑、工作模式、组合控制方法的相对优点。
一、三种基本拓扑结构：三种基本的拓扑结构降压式，升压式，反激式如图1所示。
串联式变换器（CUK）是反激式拓扑的倒置（不宜翻译为逆变，因其意思为DC－AC的变换），不作论述。
这三种不同的开关电路使用了三种相同的元件：电感，晶体管（晶体管包括三极管及MOSFET）和二极管，但是使用了不同的安放方式，（输出电容是滤波元件，不是开关电路的一部分）。
理论上，还有另外三种由这三种元件组成的T型结构的电路，但这三种是前面三种电路的简单镜像和在相反方向的耦合能量。
有一条在任何运行模式和控制方式下都适用于上述三种电路拓扑的原则：在稳态运行下，在每个开关周期内，电感两端的平均电压必须为零，否则平均感应电流将会改变，违反稳态前提。
三种基本电路系列的每一个在输入和输出电压、电流、占空比之间都有一个确定的关系。
例如：降压调整器的功能是使输出电压V0小于输入电压V in，并和它V in有相同的极性。
升压电路的作用是使V0大于V in，并且有相同的极性。
反激拓扑电路的作用是使V0既可大于也可小于V in，但是两者极性相反。
二、断流工作模式：在电感电流断续方式下，或者说“断流模式”下，降压、升压和反激电路的动作方式是相似的，电感电流在每个开关周期的最后部分期间为零（因此不连续）。
在每个周期的开始部分，感应电流从零增加，从输入端得到储存能量。
在周期的第二部分，所有储存的能量通过负载泄放，从输入端汲取能量到输出端。
常见的几种DC-DC升压拓扑结构讨论与分析
下面就常见的几种DC/DC升压拓扑结构进行讨论和分析。
方案一：并联式结构该电路是升压电路最基本的拓扑结构，后续所有的升压电路都是从该电路演化过来的。
优点：电路简单，外围所需的元件少，效率可以做到很高。
缺点：电路功能单一，输出功率比较大时开关管需要承受很大的脉冲电流。
错误!方案二：单端正激式该电路与方案一唯一区别是使用了变压器，可以做隔离式升压电路优点：电路相对简单（与后面叙述的方案相比），外围元件少。
缺点：开关管关断时，变压器容易磁饱和，需要加上磁通复位电路。
错误!方案三：单端反激式从原理图上看与正击电路很相象，但工作原理不同，脉冲变压器的原/付边相位刚好相反。
优点：电路相对简单（与后面叙述的方案相比），外围元件少。
缺点：由于变压器存在漏感，将在原边形成很大电压尖峰，可能击穿开关器件。
需要设钳位电路予以保护错误!错误!方案四：推挽（变压器中心抽头）式这种电路结构的特点是：对称性结构，脉冲变压器原边是两个对称线圈，两只开关管接成对称关系，轮流通断。
优点：高频变压器磁芯利用率高（与单端电路相比）、电源电压利用率高（与后面要叙述的半桥电路相比）、输出功率大、两管基极均为低电平，驱动电路简单。
缺点：如果电流不平衡，变压器有饱和的危险、变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高（至少是电源电压的两倍）。
错误!错误!方案五：全桥隔离式这种电路结构的特点是：由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边主要优点：与推挽结构相比，原边绕组减少了一半，开关管耐压降低一半。
主要缺点：使用的开关管数量多，且要求参数一致性好，驱动电路复杂，实现同步比较困难。
这种电路结构通常使用在1KW以上超大功率开关电源电路中。
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由式可见,控制信号频率f可以决定出端频率，改变直流电源电压Ud可以改 变基波幅值，从而实现逆变的目的。
逆变电路及其驱动IR2104原理图
升压电路实物图
逆变电路实物图
整体效果图
输出电压波形
总结：
经过一段时间的努力，队友的配合，老师 的指导，学长的带领，同学的帮助，我们 终于完成了项目的基本要求，在此向辛勤 的老师，耐心的学长，和蔼的小伙伴们表 示感谢。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
项目内容：
太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应。独立 的太阳能发电系统由太阳能电池方阵、发电电路、 蓄 电池、直流变换器、逆变器等部分构成。太阳能电池方 阵是将许多单个的太阳能电池经过串联或并联组合，并 进行封装后构成的太阳能电池组件 ，由半导体材料制 成，将太阳能转换成直流形式的电能 。对多余的能量 经充电器以化学能的形式储存于蓄电池组中，供夜晚或 日照不足时使用。使用时需要将太阳能电池或蓄电池输 出的直流电经过逆变器转换成交流电形式供电，逆变器 将直流电经过高频升压、S P WM逆变、滤波等环节， 转换成交流 2 2 0V、5 0HZ的市电形式供给电器使用 。
推广价值：
小型太阳能发电电路高效轻便、清洁的特点。本文 介绍的小型太阳能发电电路体积小、效率高，使用 直流变换和逆变技术，采用先进的S PWM 技术，可 输出与市电具有同频率、有效值为2 2 0 V的正弦交 流电，以满足野外作业时一般电器的使用要求。
项目原理：
本实验主要由升压电路和逆变电路组成，太 阳能电池板发出的直流电通过反激电路进行 升压，因为反激升压的效果比较明显一点， 升压后电压经过全控逆变进行逆变，通过单 片机的控制，使其逆变成输出为50Hz的正弦 电压。
升压电路（反激电路）：
单端反激变换器主要用在250W以下的电路中，其中的变压 器既有变压器的作用，也有电感的作用 其有两种工作方式： 一是完全能量转换方式，即电感电流断续工作模式；二是 不完全能量转换方式，即电感电流连续工作模式。
工作过程：当Tr导通时，电源电流流过变压器原边，i1增加， 其变化为，而副边由于二极管D的作用，i2为0，变压器磁 心磁感应强度增加，变压器储能；当Tr关断时，原边电流 迅速降为0，副边电流i2在反激作用下迅速增大到最大值， 然后开始线性减小，其变化为，此时原边由于开关管的关 断，电流为0，变压器磁心磁感应强度减小，变压器放能。
反激电路及驱动250原理图
逆变电路：
工作原理 桥式逆变电路各臂由理想开关T1～T4组成(图1)。 它们的开关 状态由加于其控制极的电压信号决定。桥式电路的PN端加入直流电压Ud， A、B端接向负载。当T1、T3关合而T2、T4打开时，u0＝Ud;相反,当T2、 T4关合而T1、T3打开时，u0＝-Ud。于是当桥中各臂以频率 f（由控制极 电压信号重复频率决定）轮番通断时，输出电压u0将成为交变方波，其幅 值为Ud。 重复频率为f如图2所示，其基波 可表示为
指导老师：李虹
秦臻
小组成员：廖利波 宋家成 陶锴 刘玉伟
一 二 三 四
项目目的 项目内容 推广价值 项目原理
4.1—原理简介
4.2—原理图
五
项目实物
5.1—升压模块实物图
5.2—逆变米快实物图
项目目的：
太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。 与高成本的化石燃料污染和全球温室效应相比，太阳 能不仅使用范围广，而且更经济。 该小型太阳能发 电电路可输出频率为5 0 Hz，有效值为 2 2 0 V，频 率和幅度都稳定的正弦交流电，可用于小型的实际应 用设备。