Buck---Boost变换器,一种实现负电源的拓扑结构

我们知道对于非隔离式开关电源拓扑结构主要有六种,这六种分别是:降压变换器(BUCK)、升压变换器(BOOST)、升降压变换器(BUCK-BOOST)、Zeta变换器、Cuk变换器以及Sepic变换器。其中:BUCK变换器和BOOST变换器是最基本的拓扑结构,其他四种都是从这两种衍生出来的,如果要实现负电源输出,对于Buck---Boost变换器可以实现,它是一种降压或升压电路,输出电压比输出电压比输入电压大或者小、但是

极性相反的电路拓扑结构。

如下图:

根据电感L的伏秒平衡原则:

Vin*DT=(Vo+2Vd)*(1-D)T

Vo=Vin *D/(1-D)-2Vd

根据电感L在(1-D)T时间的基本方程:

L*ΔIo=(Vo-2Vd)(1- D)T

ΔIo=(Vo-2Vd)(1-D)T/L

Vo=Vin *D/(1-D)

当D<0.5时候,Vo

当D>0.5时候,Vo>Vin ;

这就是降压-升压变换原理。

Buck---Boost变换器,一种实现负电源的拓扑结构下面以PI公司的LNK30X系列为例,这是PI公司研发的,引脚情况如下:引脚S为MOSFET源极,同时又是参考地,一般接市电时候的参考地;引脚D为MOSFET漏极,为内部IC提供工作电流;引脚FB为电压反馈端;引脚BP是内部电源外部旁路电容连接端。

Buck---Boost变换器,一种实现负电源的拓扑结构

Buck---Boost变换器,一种实现负电源的拓扑结构

整流二极管D1、D2:采用两个并联,增大耐压;

滤波电容EC1、EC2:两级滤波;

反馈电容C1:这个电容一般选择104,它具有信号取样保持不变的功能 ,在MOS 关闭 这段时间时候 ,C1两端电压被充 电到输出电压值,保持采样不变;

反馈电阻R2:与偏置电阻R3 构成电阻分压器,使反馈引脚FB的电压保持在1.6V左右;

偏置电阻R3:与反馈电阻R2 构成电阻分压器,使反馈引脚FB的电压保持在1.6V左右;

反馈二极管D3:这个二极管用普通的即可,但是与续流二极管D4正向压降应相等;

续流二极管D4:这个二极管应选择超恢复二极管 , 防止电压输出不稳 定 ;

电感L2:这是传递能量的电感,在MOS导通和关断时候传递能量,这个电感应选择噪声比较小一点的;

EC3、C3:输出滤波,净化电源;

R4:假负载,使空载时候电压保持不变。

负电源在开关交流器件方面用的比较多,像可控硅等。


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