BUCK-BOOST电路(电压反馈)原理图及应用分析

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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:

boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理

boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理

boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
Boost电路是一种用于提高输入电压的DC-DC转换器电路。

它通过将输入电压放大到更高的输出电压,实现电压升压的功能。

Boost电路的基本结构包括一个开关、一个电感、一个二极管
和一个负载。

开关可以是晶体管或MOSFET,负载可以是电
容或电阻等。

工作原理如下:
1. 初始状态下,开关处于关闭状态,电感上没有电流流过。

2. 当开关打开时,电压源的正极连接到电感,并且电流开始通过电感增加。

此时,电感储存了能量。

3. 当开关关闭时,电感上的储存能量会引起电感两端电压的变化。

由于电感的特性,电压趋向于继续升高,电感两端的电压超过了输入电压。

4. 当电感两端的电压大于输入电压时,二极管导通,负载上出现了升高的输出电压。

此时,电感的储能已经传递给了负载。

5. 重复以上步骤,通过不断打开与关闭开关,将电感储存的能量传递给负载,从而实现电压升压。

Boost电路通过周期性地切换开关来调节输出电压。

开关的频
率越高,电路的稳定性和效率越高,但也会增加电路的复杂度。

Buck-boostk

Buck-boostk

Buck-Boost Converter用LTC3703实现PRM功能LTC3703是一个降压式同步开关的调整器控制IC。

它最高可输入100V电压。

满足通讯系统的电压需要。

它可驱动两只或四只外接MOFSET。

采用恒定工作频率(600KHz)工作的电压型控制模式。

外接元件很少。

内部基准精度为1%,宽带误差放大器及专利的线路前馈补偿给出了很好的线路及负载变化的瞬态响应。

驱动MOSFET回路中加入的1Ω功率电阻易于令其驱动多个MOSFET。

以便于输出较大功率。

工作频率可由用户设定,从100KHz调到600KHz。

还可以由外时钟同步。

限流功能用一只外接电阻。

也可以利用同步MOSFET的正向压降。

这样可以消除外取样电阻。

用一只外接电容来调节软起动时间。

LTC3703关断时,仅从电源消耗50μA电流。

16个功能端子功能说明MODE/SYNC(pin1)。

脉冲跨跃型使能端/外同步端。

该端子提供跨跃型工作使能/禁止控制。

输入外时钟时,IC可被外时钟同步。

将此端电平降至0.8V以下。

或外加逻辑电平同步信号就可禁止脉冲跨跃型工作。

将此电平拉到0.8V以上,即实现跨跃式工作。

该端还可以接一个反馈电阻,由电感上的辅助二次绕组来驱动。

用以调节辅助电压。

Fset(pin2) 频率设置端,用一个电阻接在此处设置内部振荡器的自由振荡频率。

电阻值选择见应用细节。

Com(pin3) 环路补偿端,该端可直接接到放大器输出,用一个RC网络放在此处完成此功能。

FB(pin4) 反馈输入端,用一电阻分压网络,接到输出以确定输出电压,此外FB与COM之间接补偿网络。

Imax(pin5) 限流设置端,它给出过流比较器的限定阈值。

若同步MOSFET 电流压降幅度超过此值,控制器即限流保护。

其内部有一个12μA电流源,接一电阻在其上压降即此阈值。

INV(pin6) 顶部,低部MOSFET栅驱动转换控制端,将其加到2V以上电压时,LTC3703做升压型工作,此刻,它与TG输出端去驱动同步MOS而BG输出端驱动主动开关MOSFET,而其电压在1V以下时,控制器又回到降压式。

boost电路实例原理概述

boost电路实例原理概述

BOOST电路为非隔离型升压电路,与反激型开关电源工作原理相似。

先开关管开通给电感储能,完成储能后关断开关管,电感会出现一个与充电相反的电动式电压(电感特性所
决定),与供电电压叠加,从而起到升压作用;控制电感的不同充电时间(脉宽),就能得到
不同输出的升压电压,为得到输出稳定的升压电压,需要电压反馈闭环控制前级脉宽。

根据实际证明,BOSST电路的升压电路最高提升不得超过5倍电源电压,为升压稳定工作可靠范围,升压计算公式为:Vout=Vin/(1-D) V out为输出电压、Vin为输入电压D
为占空比。

此电路供电电源经L1共模电感输入,与C1、C2、C3组成输入滤波网络得到稳定的直流电压;
UC3843是脉宽发生器,其引脚功能如下:
1、2脚经R1
2、C14组成电压反馈网络,2脚是电压反馈端;
3脚为电流检测端;
4脚为振荡端,R10是振荡电阻,C43是振荡电容;
7脚是此芯片供电正端(VCC),5脚此芯片供电负端(GND);
8脚为5V基准输出。

6脚为PWM输出。

此信号驱动Q1 MOS管开关,给L2是电感储能,关断时,电感(反峰)储能释放叠加的电压经过D1 快恢复二极管输出,此二极管防输出电容电压反串。

C4、C5为滤波电容,L3共模电感输出。

反馈电
压R24、R23、R25、R26电阻分压取样控制U3 TL431 导通量给U1的2脚。

R3为工作电流检测电阻,检测的电压经R11送给U1的3脚。

Buck_Boost变换器的设计及仿真

Buck_Boost变换器的设计及仿真

Buck_Boost变换器的设计及仿真Buck-Boost变换器是一种可以在同一电路内同时实现升压和降压的变换器。

这种变换器可以用于多种不同的应用,主要用于对电压进行放大和缩小,以达到正确的电压水平。

它总是能够将输入电压提高到所需的输出电压。

在本文中,将介绍Buck-Boost变换器的设计及其功能仿真工作。

Buck-Boost变换器的主要部件包括电感器,可变阻器,开关,振荡器和控制器。

电感器的设计是为了提供电流,形成负反馈环。

可变阻器的设计可以改变电路的过载,从而实现电流的调整。

开关的设计是为了实现升压和降压,允许电感器和可变阻器之间的能量交换。

振荡器的设计是为了控制电路内部的电流,以保证开关的实时响应。

通过控制器,可以实现输入和输出电压之间的转换,从而达到预期的电压水平。

为了对Buck-Boost变换器进行仿真,先进行输入,输出和负载之间的建模。

输入模型包括输入电压和要求的输出电压,其中输入电压可以在建模中任意调整。

负载建模通常是一个电阻和一个电容的组合。

输出模型则定义了电路的输出功率和输出电压水平。

接下来,可以对电感器和可变阻器进行建模。

由于电感器是一个电流源,故其建模需要考虑电流大小和电压偏移。

可变阻器建模则需要考虑其阻值和电压偏移。

最后,可以利用仿真软件进行仿真,探究Buck-Boost变换器的性能。

可以仿真该电路的输入和输出电压以及电流,从而分析改变输入电压对系统的影响。

此外,还可以分析负载的影响,比如负载变大时电路的输出能力会怎样受到影响。

这些仿真结果都能为设计者提供宝贵的启发,为确保电路的正常工作奠定基础。

Buck-Boost变化器是一种功能强大的电路,可以改变输入电压并生成预期的输出电压水平。

本文介绍了其设计原理和仿真过程,为设计者提供了宝贵的参考。

未来的研究将会探究更多的变换器类型,继续提高电路的性能和功效。

buck降压升压电路知识

buck降压升压电路知识

Buck变换器:也称降丿卡•式变换器,是一种输出电圧小于输入电圧的单管不隔离直流变换器。

图中,Q为开关管,其驱动电丿£一般为PW(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f二1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff, 占空比Dy二 Ton/TsoBoost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电圧高于输入电圧的单管不隔离直流变换器。

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=l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DCH两种工作方式Buck/Boost变换器:也称升降圧式变换器,是一种输出电汗既可低于也可高于输入电圧的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电圧相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

VoVoT Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种1:作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:①非常低的输入输出电圧差②非常小的内部损耗③很小的温度漂移④很髙的输出电圧稳定度⑤很好的负载和线性调整率⑥很宽的11作温度范圉⑦较宽的输入电圧范圉⑧外围电路非常简单,使用起來极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电汗,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:(DBuck电路一一降圧斩波器,其输岀平均电圧U0小于输入电圧Ui,极性相同。

(2)Boost电路一一升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路一一降压或升压斩波器,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电路一一降压或升压斩波器,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。

boost电路原理

boost电路原理Boost电路原理。

Boost电路是一种常见的直流-直流(DC-DC)转换电路,它可以将输入电压转换为输出电压高于输入电压的电路。

在实际应用中,Boost电路被广泛应用于电源管理系统、电动汽车、太阳能电池系统等领域。

Boost电路的原理和工作方式对于工程师和电子爱好者来说都是非常重要的。

在本文中,我们将深入探讨Boost电路的原理和工作方式。

Boost电路的基本原理是利用电感和开关管来实现输入电压到输出电压的转换。

Boost电路由一个电感、一个开关管(通常是MOSFET)、一个二极管和一个电容组成。

当输入电压施加在电感上时,开关管会周期性地打开和关闭,从而使电感储存能量。

当开关管关闭时,电感中的能量会被释放,从而使输出电压升高。

通过控制开关管的开关频率和占空比,可以实现对输出电压的精确控制。

在Boost电路中,电感起着储能和平滑输出电压的作用。

当开关管关闭时,电感中的电流会继续流动,从而产生一个反向电动势,使得输出电压升高。

同时,二极管也起着重要的作用,它可以防止电感中的电流逆向流动,保证电路的正常工作。

Boost电路的工作方式可以分为两种情况,连续导通模式和间断导通模式。

在连续导通模式下,开关管的导通时间长于电感的充放电时间,电感电流在整个工作周期内都是连续的。

而在间断导通模式下,开关管的导通时间短于电感的充放电时间,电感电流在工作周期内会出现间断。

通过控制工作模式,可以实现对输出电压的更精确控制。

Boost电路的设计需要考虑很多因素,比如输入电压范围、输出电压要求、负载变化等。

在实际设计中,工程师需要考虑电路的稳定性、效率、成本等因素,从而选择合适的元器件和工作参数。

此外,Boost电路的控制方式也有多种选择,比如脉宽调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)等。

不同的控制方式会影响电路的稳定性和效率,因此需要根据具体应用来选择合适的控制方式。

总的来说,Boost电路是一种非常重要的DC-DC转换电路,它在现代电子设备中有着广泛的应用。

Buck电路的闭环设计及仿真分析

Buck电路的闭环设计及仿真分析一、本文概述随着电力电子技术的飞速发展,电源转换技术已成为现代电子设备不可或缺的一部分。

其中,Buck电路作为一种基本的直流-直流(DC-DC)转换器,因其结构简单、效率高、调节范围宽等优点,在电子设备中得到了广泛应用。

然而,为了确保Buck电路在各种环境和负载条件下的稳定性和高效性,闭环设计显得尤为重要。

本文旨在探讨Buck电路的闭环设计方法,并通过仿真分析验证设计的有效性。

文章首先简要介绍了Buck电路的基本原理和应用背景,然后重点阐述了闭环设计的重要性及常用方法。

在闭环设计部分,文章详细分析了反馈网络的选取、控制策略的制定以及功率级和控制级的协同工作等问题。

同时,结合具体的设计实例,阐述了闭环设计在实际应用中的具体实现过程。

为了验证设计的有效性,文章采用了仿真分析的方法。

通过搭建基于MATLAB/Simulink的仿真模型,对设计的Buck闭环电路进行了全面的仿真分析。

仿真结果证明了闭环设计的有效性,同时也为实际电路的制作和调试提供了重要参考。

文章对闭环设计的Buck电路进行了总结,并指出了未来研究方向和潜在的应用前景。

通过本文的研究,旨在为从事电源转换技术研究和应用的工程师和学者提供有益的参考和启示。

二、Buck电路的基本原理Buck电路,也称为降压转换器,是一种基本的直流-直流(DC-DC)转换电路,其主要功能是将较高的直流电压降低到所需的较低直流电压。

其名称来源于电路中开关元件(如MOSFET或晶体管)的操作,类似于"bucking"(减少或抑制)输入电压。

Buck电路的基本构成包括一个开关(通常是MOSFET),一个电感(或称为线圈),一个二极管(也称为整流器或续流二极管),以及一个输出电容器。

在开关打开时,电流通过电感从输入源流向输出,此时电感储存能量。

当开关关闭时,电感释放其储存的能量,通过二极管向输出电容器和负载供电。

Buck电路的工作原理基于电感的电压-电流关系。

恒流源同步buck原理

恒流源同步buck原理恒流源同步Buck(Boost)是一种用于直流至直流(DC-DC)转换的电路拓扑结构,通常用于调节电压或电流。

在这种拓扑中,恒流源(Constant Current Source)被用作一个关键的部件,它能够提供稳定的输出电流,从而实现对负载的恒流输出。

原理:1.恒流源:恒流源是一个电路元件,它能够提供一个恒定的电流输出,不受负载变化的影响。

在Buck(Boost)转换器中,恒流源通常是通过使用反馈回路来实现的。

反馈回路会监测输出电流,并通过调节开关器件(例如MOSFET)的工作周期来保持输出电流恒定。

2.同步 Buck(Boost)拓扑:在这种拓扑中,一般会有两个开关器件(通常是MOSFET)——主开关和同步开关。

主开关用于控制能量的传输,同步开关则用于辅助调节电压。

这两个开关交替地打开和关闭,从而控制能量的传输和电压的调节。

3.工作原理:①Step-Down(Buck)模式:当主开关打开时,电流通过电感器件,能量储存在电感中。

当主开关关闭时,电感中的储能被释放,但此时二极管将导通,以便电流继续流向负载。

通过控制主开关的开关周期和占空比,可以控制输出电压。

②Step-Up(Boost)模式:在这种情况下,电流通过电感储存能量,但主开关关闭时,能量被释放到输出端。

同步开关此时闭合,允许电流流向负载。

通过控制主开关和同步开关的工作周期和占空比,可以控制输出电压。

4.控制策略:控制策略通常是通过PWM(脉冲宽度调制)来实现的。

PWM控制会根据输出电压(或电流)与期望值之间的差异,调节主开关和同步开关的工作周期和占空比,以使输出稳定在期望值附近。

优势和应用:1.高效率:由于恒流源能够保持输出电流恒定,因此Buck(Boost)转换器通常具有高效率。

2.稳定性:恒流源的存在使得Buck(Boost)转换器对于负载变化具有较强的稳定性。

3.适用范围广:由于其高效率和稳定性,Buck(Boost)转换器广泛应用于电源管理领域,例如电动汽车、太阳能充电器、便携式电子设备等。

开关电源拓扑之BUCK电路详解


Buck电路原理
上式中,对于Lc和D1 为固定值时,降压变换器的电流连续与否是由R = Vo/Io 值确定的。当R的欧姆值增大时,工作状态将从连续转化为不连续。另一方面 ,如果R和DTs 是固定的,则电感器的L<Lc 时,其工作状态由连续转化为不连 续。当Fs增大时,则保持开关变换器的连续状态工作的Lc降低。 从上图14、图15中可看到输入电流is是脉动的,与降压变换器的连续与否工作 状态无关。这个脉动电流,在实际应用中应受到限制,以免影响其他电器正常 工作。通常,电源Vs 和变换器的输入端之间会加上一些输入滤波器,这种滤 波器必须在开关变换器设计的早期阶段和建立模型过程就要预先进行考虑。否 则,在开关变换器与输入滤波器连接时,可能会引起意外的自激振荡。
+-
D
+
S
L2 C2
R
-
图6:Sepic
S
D
T
L
+
C
R
-
图8:单端反激变换器
开关电源拓扑概述
S1
D1
L
T
S2
D2
+
C
R
-
图9:推挽变换器
D1
L
C1
S1
T
D2
C2
S2
+
C3
R
-
D1
L
S1 S2
T
C
D2 S3 S4
图10:半桥变换器
+
R
-
图11:全桥变换器
之 开关电源拓扑介绍
Buck电路原理
Buck电路原理 Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳 压器。
源的主要组成部分是开关型DC_DC变换器,它是整个变换的核心。
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BUCK-BOOST电路(电压反馈)原理图及应用分析
U2
PC817

D3
MUR3060
D4

MUR3060
500uH
大功率电感

L2
Inductor

2200uFC6Cap Pol14700uFC83300uFC91000uF
C7
Cap Pol1

3.3K
R5

+12
至电压反馈点

PWM_IN
Q2
IRFP460

负载(100欧/4.5A )

OUT B14OSC OUT4IN+2RT6CT
5
DISC7CMPEN9IN-1SYNC3GND12SS8VCC15VC13OUT A11VREF16SD10U3UC3525AN0.01uFC120.01uFC1350KR20682C14100uFC112KR12UC3525PWM控制电路200K50R1150R10PWM
输出

105474
10320K输入地输出地R175K+120.1R?Res2电压反馈点1032031041KR514523678

U?
OPA350
(轨对轨输出运放)

5.1K(OPA350
输入限流电阻

)

R5

+5V

光耦PC817隔离反馈电路(反馈
——
电压源)

BUCK——BOOST
主电路

输出与输入电压极性是相反的

这个电路我调试了三天才调出一点眉目来,起初我以为是在光耦那里出了问
题,反复修改那部分电路,只是在空载的情况下可以,一加100欧以内的功率负
载,输入直流稳压电源就稳流了,怎么改都不行。加跟随,换成ISO124隔离都
不能带负载,最后来了个绝的,把自己绕制的1mH的小功率电感换成500uH/6A
的大功率电感之后,带负载就不稳流了。1~3A负载电流都可以实现。
我总结了一下开关电源调试技巧:
1、输出反馈电压与比较参考电压是否合理?
2、栅源之间PWM是否正常,有无?占空比是否正确(是升压还是降压?)?
开关频率是否设置合理(这关系到开关损耗和输出纹波电压)?
3、UC3525供电电压是否在正常范围?共“地”问题是否处理好?
4、电感(磁芯、通过电感的电流I、电感感值L、开关频率f)。
这些都是在平时调试开关电源电路时所必须注意的地方,当然可能有些地方没有
顾及到。

总结:
1.SG3525的PI调节部分确实很关键,这个部分没做好,题目中什么指标都
免谈,本次使用204的可调电阻和105串联,最后在与682的瓷片电容并
联。
2.开关管的DS之间并联一个电容作为吸收电路,此电容不宜过大(如474
的电容),否则会导致开关管发热严重,主干电路的输入电流无谓的增加
了几十mA,一般可选择100-470之间的值(一般情况下),也可以与一个
小电阻(10-100)串联
3.SG3525的10脚,可以接一个2K的电阻到地,亦可以用来作为一个电流
反馈端,用作保护作用。(类似于UC3842的电流反馈的功能)
(如果用直流电源作为输入的,而且容易恒流的话,可用此法)
4.纹波测试技巧:示波器探头夹在电容两端,越近越好,这样测试纹波则相
当小。
5.电压跟随电路(暂对于直流)的性能分析:
OPA277 OP07 NE5532/NE5534效果依次递减。
原因:输入失调电压,输入失调电流,以及输入失调电压温漂,输入失调
电流温漂越小,跟随性能越好。(本次大量使用了OPA277)

UC3525 控制电路调试技巧:
1. 连接整个电路使输出电流足够小,可以带75的负载,此时用示波器的探
头观察PWM的波形,若发现波形抖动,则可带电调节PI中的那个电位器
(我们采用一个电位器和电容串联再和一个电容并联),直到波形不抖动。
2. 若发现电压调整率差,则要调节5,7两脚之间的那个电位器(死区调节),
直到输出电压为期望的电压值。
注:此时说的电压调整率差是由于占空比的限制,死区调节可以改变最大
占空比,每一路只能达到50%左右,双路接电阻并联可实现最大占空比
100%。
以下是我们调试非常成熟的一种方案:

OUT B14OSC OUT4IN+2RT6CT
5
DISC7CMPEN9IN-1SYNC3GND12SS8VCC15VC13OUT A
11
VREF16SD10U1SG3525AN0.01uFC10.01uFC250KR2682C3DA100uFC42KR6Vcc

UC3525PWM
控制电路

200K
50R6
50R6
105
474

电压反馈点

103
20K

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