buck降压电路pwm工作频率

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buck降压升压电路知识

buck降压升压电路知识

(2)Boost 电路——升压斩波器,其输出平均电压 U0 大于输入电压 Ui,极性相同。
(3)Buck-Boost 电路——降压或升压斩波器,其 输出平均电压 U0 大于或小于输入电压 Ui, 极性相反,电感传输。
(4)Cuk 电路——降压或升压斩波器,其输出平均电 压 U0 大于或小于输入电压 Ui,极性相 反,电容传输。
首先贮存能量,然后以受控方式释放能量,以获得所需的输出电压。
我在网上查到了 BUCK 电路以下的一些驱动方式,现给大家分享一下!
一、 引言 图一所示的单管降压电源,拓扑很简单,但由于 MOSFET 的源极电位不固定,驱动不是很容易。 本文就斩波电源的不同驱动方式,分别就其电路的复杂性、驱动脉冲质量、价格成本以及工作 频率的适应性等方面进行了分析和比较。 二、各种驱动电路分析 1、 电平转换直接驱动
3、 变换 MOSFET 的位置,直接驱动
如图四所示,将 MOS 管移到供电电源的负端,就可用 IC 输出的信号直接驱动。优点是驱动成 本低,缺点一是输出地悬浮,抗干扰性差;二是不能直接引进反馈,需要再加光耦隔离传送。 4、 变压器直接隔离驱动
图 5 所示这种直接驱动方法的突出优点是成本最低,但由于变压器只能传递交流信号,因此输 出的正负脉冲幅值随占空比而变,只适用于占空比在 0.5 左右、而且变化不大的情况。同时由 于变压器的负载是 MOS 管的输入电容,驱动脉冲的前后沿一般不会很理想。 5、 有源变压器驱动
参数带入:
Ipmax≈22.3393939A Ipmax 取 22.34A
4.输出功率最大(Pmax),当 MOS 管导通时的电感电流 Ion 为: Ion=(2*Pout-Ip*Vin*η)/(Vin*η) (6) 参数带入:

(完整版)BUCK和BOOST电路

(完整版)BUCK和BOOST电路

直流BUCK 和BOOST 斩波电路一、 B UCK 电路降压斩波电路(Buck Chopper)Q 为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation 脉宽调制)信号,信号周期为Ts ,则信号频率为f=1/Ts ,导通时间为Ton ,关断时间为Toff ,则周期Ts=Ton+Toff ,占空比Dy= Ton/Ts 。

负载电压的平均值为:式中t on 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比(α=t on /T)。

由此可知,输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ,若减小占空比α,则U O 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。

工作原理为:当在t on 状态时,电源为这个电路供电,并对电感和电容充电,负载电压缓慢上升到电源电压。

当t off 状态时,电源电压为断开状态,系统供电依靠电感和电容的储能供电。

所以是一个递减的电压。

所以系统的这个工作流程为,周期性的电源供电方式,而输出的负载的电源大小取决于周期中的占空比。

(a)电路图 (b)波形图(实验结果 )图1降压斩波电路的原理图及波形二、 B OOST 电路开关管Q 也为PWM 控制方式,但最大占空比Dy 必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。

电感Lf 在输入侧,称为升压电感。

Boost 变换器也有CCM 和DCM 两种工作方式升压斩波电路(Boost Chopper)U i I 1t on =(U O -U i ) I 1t offii on i off on on o aU U TtU t t t U ==+=U GE U D t t tU Ot on t of fT U iVDL C -+-+U EGC R 11U D +-上式中的T/t off ≥1,输出电压高于电源电压,故称该电路为升压斩波电路。

工作原理当开关S 在位置a 时,如图2(a)所示电流iL 流过电感线圈L ,电流线性增加,电能以磁能形式储在电感线圈L 中。

TL494开关电源设计--BUCK电路解析

TL494开关电源设计--BUCK电路解析

+5V
IN2 +
GND
IN2 -
CT
RT
DE AD
4
16
C2 332
15
R4 10K
R3 10K R9 0.1
R8 120
图三:由TL494组成降压型开关稳压电源
过载保护--过载时,降低输出电压使负载电流保持在保护值。 不论开关管T2是否导通,流过负载的电流都经过R9(由上向下),R9的下端
电位为负,当负载电流达一定值时,误差放大器2的反相端电位为负,误差
t
电流连续状态CCM
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO 2IOC
CO=(3~5)(ΔI) T/(2ΔVP-P)
产生纹波的两个因素:1.输出电容容 量有限;2.开关过程产生的过冲,这
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
部分较难滤除。
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=13.0~21.4uS(Vsta~1.2V)。
七、参数选择 4.开关管:
开关速度<1uS,
IC VEC PT
VIN+VF
IECO tON tOFF
VSTA t
耐压>2(VIN)max,
电流>2(IO)max
图四:开关管开关速度与功耗分析
TIP127(100V/5A,
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
Q
Q
Q1射极

BUCK变换器轻载时三种工作模式原理及应用

BUCK变换器轻载时三种工作模式原理及应用

BUCK变换器轻载时三种工作模式原理及应用BUCK 变换器是一种常见的 DC-DC 变换器,用于将一个较高电压的直流输入 voltage 输入转换成一个较低电压的直流输出 voltage 输出。

在轻载条件下,Buck 变换器可以采用三种不同的工作模式,即连续导通模式(Continuous Conduction Mode,简称 CCM)、脉冲调制模式(Pulse Width Modulation,简称 PWM)以及脉冲频率调制模式(Frequency Modulation,简称 FM)。

下面将详细介绍这三种工作模式的原理及应用。

1.连续导通模式(CCM):在连续导通模式下,Buck 变换器的开关管(开关管处于导通状态)一直处于导通状态,当负载电流小于或等于开关管的平均电流时,该模式适用。

在这种模式下,输出电压是由输出电感上的电流波形形状决定的。

当负载电流较小时,电感上的电流波形会连续地流过开关管,在每个开关周期开始时,电感电流从零电流重新开始增加,然后继续增加直到达到峰值电流,随后开始减小,最后回到零电流。

因此,在连续导通模式下,开关管的在每个开关周期中被连续地开启和关闭。

在应用方面,连续导通模式的Buck 变换器常用于对输出电压精确度要求较高的场合,例如高性能的电子设备、精密仪器等。

2.脉冲调制模式(PWM):脉冲调制模式是一种开关时间控制模式,适用于轻载和中载条件。

在脉冲调制模式下,开关管的导通时间由控制电路根据负载和输入条件来决定。

随着输出电压的变化,控制电路会调整导通时间,以使输出电压保持在所需的目标值。

在每个开关周期内,开关管的导通时间和断开时间是固定的。

在应用方面,脉冲调制模式的Buck 变换器广泛用于电力转换系统、汽车电子设备等领域。

3.脉冲频率调制模式(FM):脉冲频率调制模式是一种工作频率控制模式,在负载变化较大的情况下,能保持稳定的输出电压。

这种模式下,开关管的导通时间保持不变,而开关频率会根据负载需求进行调整。

TL494开关电源设计--BUCK电路

TL494开关电源设计--BUCK电路

VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
L0 ~
VIN T 8I
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
t
I (10% ~ 20%) I O max
电流断续状态DCM
t
电流连续状态CCM
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO 2IOC
CO=(3~5)(ΔI) T/(2ΔVP-P)
产生纹波的两个因素:1.输出电容容 量有限;2.开关过程产生的过冲,这
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
部分较难滤除。
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
三、BUCK型DC-DC变换器(CCM工作模式)
1. 导通状态 U I UO UL I ON t1 t1 L L 2. 截止状态 UO UL I OFF t2 t2 L L 3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O DU I
100u/25V
C6
220u/25V
T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L) 104 R2 C3 1K
10 9
3K R6
FR307 D4 103 C5 570 R13
C7
104 C9 5K1 R17
R16 3K6
5
6

buck 电压模pwm产生电路

buck 电压模pwm产生电路

buck 电压模pwm产生电路摘要:1.引言2.buck 电压模PWM 产生电路的工作原理3.电路组成部分及功能4.电路设计步骤与实例5.总结正文:Buck 电压模PWM 产生电路是一种广泛应用于电子设备中的电压调整技术。

其工作原理是通过调整占空比来实现输出电压的降低或升高。

本文将详细介绍buck 电压模PWM 产生电路的工作原理、组成部分及设计方法。

1.引言Buck 电压模PWM 产生电路,简称Buck 电路,是一种采用脉宽调制(PWM)技术来调整输出电压的电路。

Buck 电路具有高效、低成本、体积小等优点,使其在许多应用领域中受到欢迎,如电源适配器、LED 驱动器等。

2.buck 电压模PWM 产生电路的工作原理Buck 电路的工作原理主要是通过调整开关器件的占空比来实现输出电压的调整。

电路中包含一个开关器件、电感、电容等元件。

当开关器件导通时,电感上的电流线性增加;当开关器件截止时,电感上的电流通过电容放电。

通过调整开关器件的导通与截止时间,可以实现电感上的电流大小,从而改变输出电压。

3.电路组成部分及功能Buck 电路的主要组成部分包括开关器件、电感、电容、输入和输出滤波电容以及控制电路。

其中,开关器件负责控制电流的流向;电感用于储存能量,电容则用于滤波和储存电荷。

控制电路负责调整开关器件的占空比,从而实现输出电压的调整。

4.电路设计步骤与实例设计Buck 电路时,需要首先确定电路的工作参数,如输入电压、输出电压、电流等。

然后选择合适的元器件,如开关器件、电感、电容等。

接下来进行电路设计,包括开关频率的选择、元器件参数的计算等。

最后进行仿真验证和实际测试。

以一个简单的Buck 电路为例,假设输入电压为120V,输出电压为12V,电流为1A。

选择一个开关器件,如MOSFET,其Rdson 为0.1Ω。

电感L 可以通过公式L=Vs/Iout 计算得到,其中Vs 为输入电压,Iout 为输出电流,得到L=120μH。

Buck降压电路设计与实现

Buck降压电路设计与实现

开关电源设计及MATLAB仿真胡志健学号21411300设计要求:(1)输⼊24V,输出18V,10A,开关频率为50kHz;(2)画出电路原理图,计算所⽤的元器件参数;(3)画出仿真波形图(PWM和主回路关键波形),开环闭环都可。

根据要求,需要设计⼀个降压电路。

Buck电路是⼀个降压斩波器,降压变换器的输出电压平均值U o总是⼩于输出电压U d,通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波器电感L和电容C的数值。

1主电路设计参数说明:(1) 输⼊直流电压:V in=24V;1(2) 输出电压:V o=18V;(3) 输出电流:I N=10A;(4) 开关频率:f s=50kHz;(5)Buck主电路⼆极管的通态压降V D=0.5V,电感中的电阻压降V L=0.1V,开关管导通压降V on=0.5V,滤波电容C和电阻R C的乘积为75µΩ·F。

根据以上对元器件参数分析设计主电路,如上所⽰。

1.1滤波电容的设计因为输出纹波电压只与电容的容量以及ESR有关,R c=V rr∆i L=V rr0.2I N(1)电解电容⽣产⼚商很少给出ESR,但C与RC的乘积趋于常数,约为50∼80µΩ·F。

在本课题中取为75µΩ·F,由公式可得R C=25mΩ,C=3000µF。

1.2滤波电感的设计根据电路知识,可以列出开关管闭合与导通状态的基尔霍夫电压⽅程。

如下所⽰:V in−V o−V L−V ON=L∆i L/T ON(2)V o+V L+V D=L∆i L/T OF F(3)T off+T on=1/f s(4)假设⼆极管的通态压降为V D=0.5V,电感中的电阻压降为V L=0.1V,开关管导通压降为V ON=0.5V。

利⽤T on+T off=1/f s,可得T on=15.5µs,代⼊(2)式可算得L=8.37µH。

buck电路中电感量的计算公式及电感纹波电流的计算公式

buck电路中电感量的计算公式及电感纹波电流的计算公式

buck电路中电感量的计算公式及电感纹波电流的计算公式【原创实用版】目录1.Buck 电路的基本结构和原理2.Buck 电路中电感量的计算公式3.电感纹波电流的计算公式4.实例分析:计算 Buck 电路中的电感量和电感纹波电流5.设计建议:如何确定电感量和电感纹波电流的数值正文一、Buck 电路的基本结构和原理Buck 电路是一种非隔离升降压式 PWM DC/DC转换电路,其输出电压与输入电压方向相反。

Buck电路可以工作在buck或boost两种工作状态,根据开关MOS管的驱动方式和占空比来实现。

当开关MOS管作为高端驱动时,电路可以实现buck工作状态;当开关MOS管同时具有高、低端驱动时,电路可以实现boost工作状态。

二、Buck 电路中电感量的计算公式在 Buck 电路中,电感量 L 的计算公式如下:L = (输入电压 - 输出电压 - MOS 管饱和电压) * 导通时间 TON / (2 * IOmax)其中,输入电压、输出电压、MOS 管饱和电压、导通时间 TON 和最大输出电流 IOmax 都是已知条件。

通过这个公式,可以计算出合适的电感量 L,以满足电路的需求。

三、电感纹波电流的计算公式电感纹波电流的计算公式如下:纹波电流 = 输出电压纹波 / 电感量其中,输出电压纹波是技术指标所要求的电压纹波。

根据这个公式,可以计算出电感纹波电流的数值。

四、实例分析:计算 Buck 电路中的电感量和电感纹波电流假设输入电压为 DC 50~80V,输出为 48V,最大输出电流为 60A。

输入频率为 40KHz,占空比为 50%,MOS 管的饱和电压为 0.5V。

根据上述公式,可以计算出电感量 L 和电感纹波电流的数值。

五、设计建议:如何确定电感量和电感纹波电流的数值在实际设计中,需要根据电路的实际需求和条件来确定电感量和电感纹波电流的数值。

首先,应该考虑输入电压的最高值,因为这时电感的工作条件最恶劣。

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buck降压电路pwm工作频率
Buck降压电路的PWM工作频率通常是在几十kHz到几百kHz范围内,具体取决于应用的要求。

选择合适的PWM工作频率可以平衡效率和尺寸成本。

较高的PWM频率能够减小输出滤波器的尺寸,但也会增加开关器件的功耗。

较低的PWM频率可以减小开关损耗,但需要更大的输出滤波器来滤除开关频率的噪声。

一般而言,PWM工作频率的选取参考以下因素:
1. 输出电压的范围和精度要求
2. 系统负载的动态特性和响应速度
3. 电感元件和电容元件的尺寸和成本
4. 开关器件的特性和能耗要求
5. EMI(电磁干扰)的限制
在实际应用中,可以根据设计要求和工艺选择合适的PWM工作频率。

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