BUCK和BOOST电路.docx

直流BUCK和BOOST斩波电路
BUCK电路
降压斩波电路(BuckChopper)
Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulsewidthmodulation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ton为V处于通态的时间，toff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=ton/T)。由此可知，输出到负载的电压平均值UO最大为Ui，若减小占空比α，则UO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。

(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

BOOST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(BoostChopper)
UiI1ton=(UO-Ui)I1toff

上式中的T/toff≥1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。

(a)电路图(b)波形图（实验结果）
图2升压斩波电路的原理图及波形
三、Buck/Boost变换器：也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。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。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式，开关管Q也为PWM控制方式。
四．LDO的特点：
非常低的输入输出电压差
非常小的内部损耗
很小的温度漂移
很高的输出电压稳定度
很好的负载和线性调整率
很宽的工作温度范围
较宽的输入电压范围
外围电路非常简单，使用起来极为方便

五．DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，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：】
Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。
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。
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。
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。
DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。

其中BUCK型DC-DC只能降压，降压公式：Vo=Vi*D

BOOST型DC-DC只能升压，升压公式：Vo=Vi/(1-D)

BUCK-BOOST型DC-DC，即可升压也可降压，公式：Vo=(-Vi)*D/（1-D）

D为充电占空比，既MOSFET导通时间。0<D<1。

该文章转自手机设计天下网www.rd3721.com

开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。
因开关电源工作效率高，一般可达到80％以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：Is=KIf式中：Is—开关电源的额定输出电流；If—用电设备的最大吸收电流；K—裕量系数，一般取1.5～1.8；

电容式开关电源
它们能使输入电压升高或降低，也可以用于产生负电压。其内部的FET开关阵列以一定方式控制快速电容器的充电和放电，从而使输入电压以一定因数(0.5,2或3)倍增或降低，从而得到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达80％的效率，而且只需外接陶瓷电容。由于电路是开关工作的，电荷泵结构也会产生一定的输出纹波和EMI(电磁干扰)
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。图2

图3

比较内容普通线性稳压器LDO电荷泵电感式DC-DCBuckBoostBuck-Boost效率低中中到高高高高输出电流中小低大大大设计难度低低中高高高热量管理差中好最好最好最好需要储能元件不需要不需要不需要需要需要需要噪声大最小小大大大成本低低中高高高局限性不能升压不能升压无不能升压不能降压无

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