
BUCK-BOOST 拓扑电源原理及工作过程解析
2023-11-25 11:01:37
晨欣小编
BUCK-BOOST 拓扑是一种电源拓扑结构,用于将输入电压调整为所需的输出电压,无论输入电压是高于还是低于输出电压。这种拓扑通常用于直流-直流(DC-DC)电源转换器,可以实现升压和降压功能。以下是 BUCK-BOOST 拓扑电源的原理和工作过程解析:
BUCK-BOOST 拓扑基本原理:
元件: BUCK-BOOST 拓扑通常包括一个功率开关(通常是MOSFET)、电感、输出电容、输入电容和一个控制电路。
工作原理:
降压(BUCK): 当功率开关导通时,电感储存能量,将电流传送到负载。当功率开关断开时,电感上的能量会转移到输出电容,供应负载。
升压(BOOST): 当功率开关导通时,电感储存能量,将电流传送到负载。当功率开关断开时,电感上的能量不仅转移到输出电容,还通过二极管传递到输入电容,从而升高输出电压。
工作模式:
连续导通模式(CCM): 在 CCM 中,电感电流在整个开关周期内都不会降至零。这种模式下,电感电流连续流动,有助于减小输出电压纹波。
不连续导通模式(DCM): 在 DCM 中,电感电流在部分开关周期内降至零。这种模式下,电感电流不连续,适用于负载变化较大的情况。
BUCK-BOOST 拓扑的工作过程:
升压模式:
1.1 导通状态: 功率开关导通,电流通过电感,储存能量。
1.2 断开状态: 功率开关断开,电感上的能量转移到输出电容,同时通过二极管传递到输入电容。这导致输出电压升高。
降压模式:
2.1 导通状态: 功率开关导通,电流通过电感,储存能量。
2.2 断开状态: 功率开关断开,电感上的能量转移到输出电容,供应负载。这导致输出电压降低。
BUCK-BOOST 拓扑通过控制功率开关的导通和断开时机,以及控制电感电流的方式,可以实现输入电压与输出电压的灵活调节。这种拓扑结构在需要在一个范围内调整输出电压的应用中非常有用,例如便携式电子设备、充电电池管理等。