buck电路 & boost电路

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buck电路

buck电路是直流的降压电路，我们下面给大家讲下，如何把12V的直流电压降压成5V的直流电压

 

1、buck电路拓扑：12V----->5V

 

2、降压原理

 

a、开关闭合，电流走向

电源的正极---->开关---->电感----->(电容和负载)----->电源负极

这里由于二极管是单相导通的，所以此时二极管是没有电流通过的

大家要注意，此时的电流也会给电容充电

 

这里最重要是电感，由于电感上的电流是不能突变的，所有流经电感的电流是慢慢增大，通过欧姆定律：电压=电阻 * 电流，所以负载电压是慢慢增大的。

当负载的电压超过5V的时候，此时我们会断开开关

 

b、开关断开，电流分析

 

 

断开开关，流过电感的电流会突然变小，由于电感的特性，流经电感的电流是不能突变的，所以此时电感上是 左负右正。在电感上的电压从左正右负变为左负右正的瞬间，电路中是没有电流的，所以此时的一瞬间，给负载供电的电容放电给负载供电

 

电感的正极---->（负载，电容）---->二极管---->电感的负极

 

 

电感放电的瞬间，电流是很大的，虽然电感的磁能转换电能，磁能越来越小，电能也越来越小，电流也越来越小，通过欧姆定律：电压=电阻 * 电流，所以负载电压是慢慢减小的，当减少到一定的程度，我们再次闭合开关。闭合的瞬间，电感的极性会变化，这个变化的一瞬间，又是由电容给负载供电

 

所以整个周期负载的电压变化是下面这样的，有效值大概就是在5V左右

 

我们是怎么控制输出的电压是5V的，这里就需要引入另外一个概念，占空比

占空比=输出电压/输入电压

 

占空比=5/12，也就是5/12的时间开关是闭合的，7/12的时间是开关的断开。这里的时间是很短的，以微妙为单位，用普通的开关是不行的，我们一般用MOS管，IGBT等代替

 

 

boost电路

1、boost电流拓扑：5V---->12V

boost电路是直流的升压压电路，我们下面给大家讲下，如何把5V的直流电压升压成12V的直流电压

 

 

2、升压原理

a、开关闭合，电流走向

 

开关闭合后，相当于短路，所以右半部分相当于短路状态，此时电流流过电感，形成左正右负的电源，电能转换为磁能

b、开关断开，电流走线

 开关断开，由于阻抗大于开关闭合的时候，所以流过电感的电流会越来越小，电感为了阻止电流变小，会形成左负右正的电压，此时就和电源串联，使得最终输出的电压是大于5V的，这里就是boost电流升压的核心

 

c、开关再次闭合，给负载供电的电容放电，虽然电容的放电，电压会越来越小，当小于12V的时候，立刻断开

 

 

 

d、最终实现升压，最终的输出电压和什么有关系呢？又是占空比:D

 

Vout=Vin/（1-D），可以得出，如果要升压到12V，则占空比D=7/12，所以开关闭合的时间站7/12，开关断开的时间占5/12

最终实现输出的电压在12V上下波动，有效值就是12V

 

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