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Buckboost电路讲解

姜维 发布于 2021-11-03 13:07
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当输入电压高与输出电的时候,用一个buck电路来实现,控制开关管的开通时间就可以说实现了想要的输出电压了。但是Buck电路一定要是输入大于输出的电压,也就是指输入电压变化范围内电压一直要大于输出电压才可以。

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如果输出电压比输入电压高的时候,就会用到下面的升压电路了,可以把输入低压升高到想要的电压。升压电压电路也是一样,是要输出电压在整个输入电压变化范围内都要高与输入电压,如果输入电压高与输出的会导致输入与输出直通了。

 

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Buck是要求输入电压大于输出电压,Boost是要求输出电压大于输入电压,如果有一个输出电压在输入电压的变化范围内,也就是说有一部分是输出电压大于输入电压,有一部分是输出电压低于输入电压,还会有等于输入电压的时候,当出现这种现象的时候,我们不能用buck也不能用boost电路,两个电路都有一部分不能实现,当然可以用两个并联去做,当输入电压低的时候用升压,当输入电压高的时候用Buck电路,也可以实现,但是这个控制太难把握了,当输入相等的时候,如果出现一定扰动就很难去控制了,但是我们串联起来用会怎么样了,下面我看下把buckboost串联起来应用的图。

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上面的图能实现升降压的功能,就是先把输入电压降下来然后在去升压,控制方式就是控制两个MOS管同时开通与关断就可以实现了,因为当Q1开通的时候,输出电压与输入的关系是image.png,当占空比的变小输出电压变小,占空比变大的时候输入电压变大,而Q2是开通是升压,对于升压的输入电压就是buck的输出电压了,升压电路的输出电压与输入电压关系就是image.png从公式中我们看的出当输入电压不变,占空比变大的时候,输出电压变大,当占空比变小的时候,输出电压变小,

buck电路是一样的单调性,这样我们就可以控制两个开关管同时开与同时关,就能实现升降的功能了。但是我们看图上的元器件比较多,是不是可以减少些,我们知道升压电路的输入可以是一个变化的电压,既然可以是变化的电压,那能不能把C1去除,其实是可以的,因为buck电路里面只有电感足够的大可以不用加C1电容,只是纹波电压大点,但是后面还有L2C2滤波,所以没有关系。

当去除电容C1的时候,L1L2就是串联了,所以L1L2可以合并成一个。变成了下面的电路

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我们首先来看下开通的回路是VinQ1LQ2在回到了电源的负,整个回路与输出没有关系。

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当开关管关断的时候的电流回路是LD2→负载→D1,当D1导通的时候电感的一端被钳位到了输出的地了(忽略了二极管压降)。整个回路与输入是没有关系。

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从上面的图上看到啊,当MOS管关断的时候,因为有MOSQ1,所以不管输入大于输出,都不会有输入电压参与输出的回路,而且当MOS管关断的时候,二极管D1导通了,等于电感被钳位到了地上面,根据上面的图,如果我想要在减少元器件的话,可以让开通的回路与关断的回路不再共地就可以了。

如下图所示,这样只是输出与输入的的正负极反了下,这就实现了与我们的降压电路或是升压电路一样的元器件。只有一个开关管,一个二极管,一个存能电感。

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