1、什么是斬波電路?
斬波電路原來是指在電力運用中,出于某種需要,將正弦波的一部分"斬掉".(例如在電壓為50V的時候,用電子元件使后面的50~0V部分截止,輸出電壓為0.)后來借用到DC-DC開關電源中,主要是在開關電源調壓過程中,原來一條直線的電源,被線路"斬"成了一塊一塊的脈沖。
2、斬波電路分類
a、Buck電路:降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。
b、Boost電路:升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。
c、Buck-Boost電路:降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電感傳輸。
d、Cuk電路:降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電容傳輸。
本文主要講解升壓斬波(Boost)電路的原理。
3、升壓斬波(Boost)電路
升壓電路如下圖所示，假設電感L值和電容C值都很大，下面分析其工作原理。
a、V通時，E向L充電，充電電流恒為Ii，同時C向負載供電，因為C值很大，所以輸出電壓恒為Uo，設V通的時間為Ton，此階段L上積蓄的能量位為EIiTon。
b、V斷時，E和L共同向C充電并向負載R供電，設V斷的時間位Toff，則此階段電感L釋放的能量為(Uo - E)IiToff。
c、如果達到穩態，一個周期T中，在L中積蓄的能量和釋放的能量應該相等，則
EIiTon = (Uo - E)IiToff
Uo - E = ETon / Toff
Uo = E(1 + Ton / Toff)
Uo = E(Ton + Toff)/ Toff = E(T / Toff)
d、因為(T / Toff)大于等于1，所以此電路的輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波(Boost)電路。
e、(T / Toff)稱為升壓比，調節其大小可以改變Uo大小。 |
