反極性Buck-Boost是一種可以生成負壓的電路拓撲,通過電源控制器控制MOS管的開關,實現輸入電壓到輸出電壓的轉換。當MOS管閉合時,電感進行充電;關斷時,電感通過續流管給輸出電容和負載供電,產生負壓輸出。
摘要由作者通過智能技術生成
有用
反極性Buck-Boost是什麼?
基礎的拓撲電路有Buck、Boost、Buck-Boost。
一般我們將可以生成負壓的基本拓撲叫做Buck-Boost,此外也會將實現升降壓的其他電路稱為Buck-Boost。比如說,Buck和Boost兩個電路級聯在一起可以實現升降壓,也會叫做Buck-Boost。為避免造成理解上的困擾,有時會把前者叫做反極性Buck-Boost。
(基礎拓撲)不論是升壓還是降壓,基本都是以正壓為主,但是Buck-Boost中,產生的卻是負壓。
比如說,輸入電壓為12V,輸出電壓為-5V,這是為什麼呢?
在反極性Buck-Boost電路中,電源控制器通過控制MOS管的G極電壓來實現對開關管的通斷。而開關管MOS處於一個反復開關的過程。
降壓-升壓轉換器將輸入電壓Vin的正直流電壓,轉換為輸出端的負直流電壓Vout。
當MOS管Q1閉合導通時,電感L接到電源兩端,此時的輸入電壓Vin,對電感進行充電,電感的電流逐漸上升。
由於導通瞬態時di/dt比較大,這個過程主要有Cin供電,此時Q1相當於短路,電感L兩端的電壓為Vin(輸入電壓),輸出端Cout依靠自身的放電為RL提供能量。
由於Q1是導通的,所以二極體D1的兩端電壓分別是Vin和Vout,此時Vout是負值,Vin是正值,D1是反向截止的,也就等同於斷開。
當Q1關斷時,Vin給輸入電容充電。由於電感的電流不能突變,電感通過續流管D1給輸出電容Cout以及負載RL供電。
由於電感的電流流向不變,電感給電容充電,同時也為負載RL進行供電。
電流的流向為:負載電阻→肖特基二極體→L1上端。
RL的下端是GND,也就是說電壓為0V,RL的電流方向為從下往上,根據電流的流向RL的上端電壓Vout比其下端更低,是一個負值。
注意:
當開關管導通時,電感上的電流持續增加達到最大值imax,此時的電感上電流的增加是因為電壓作用在電感上進行儲能,這個持續的時間就是導通時間。
公式如下:
增長量:Δi
電壓:Vin