降壓-升壓轉換器原理與選型:聽聽電源工程師怎么說


原標題:降壓-升壓轉換器原理與選型:聽聽電源工程師怎么說
降壓-升壓轉換器(也稱為buck-boost轉換器)的原理與選型對于電源工程師來說是一個關鍵的任務。以下是根據電源工程師的建議和參考文章的內容,對降壓-升壓轉換器原理與選型的詳細解析:
原理
降壓-升壓轉換器是一種直流-直流轉換器,其輸出電壓大小可以大于輸入電壓,也可以小于輸入電壓。它的工作原理結合了降壓變換器(buck converter)和升壓變換器(boost converter)的特點。具體來說,降壓-升壓轉換器有兩種不同架構的電路,都可以實現輸出電壓大于或小于輸入電壓。
反向架構:這種架構的輸出電壓的極性和輸入電壓相反。它類似于降壓變換器或升壓變換器的開關電源,輸出電壓可以通過切換功率晶體的占空比來調整。
非反向架構:這種架構的輸出電壓的電氣極性和輸入電壓相同,可以比輸入電壓小,也可以比輸入電壓大。它結合了降壓變換器和升壓變換器的架構,在降壓變換器段及升壓變換器共用一個電感器,用開關代替二極管。這種架構有時也稱為四個開關的降壓-升壓變換器。
選型
在選型降壓-升壓轉換器時,電源工程師需要考慮以下關鍵參數:
輸出電壓范圍和轉換器輸出類型:
降壓-升壓轉換器可以支持固定或可調的輸出電壓,也有可編程類型??删幊填愋涂梢酝ㄟ^外部分路電阻使輸出電壓達到應用的需要。
需要明確轉換器的最大和最小輸出電壓范圍,以確保滿足應用需求。
開關頻率:
低功耗降壓-升壓轉換器通常在500kHz至3MHz之間工作。
更高的開關頻率允許使用更小的電感器并減少PCB上需要的空間,但每增加一倍的開關頻率,效率會降低約2%。
因此,需要在效率和空間之間做出權衡。
軟啟動:
具有“軟啟動”功能很重要,它使輸出電壓以可控方式緩緩上升,避免啟動時出現輸出電壓過沖現象。
靜態電流(Iq):
器件的Iq越低,則效率越高。因此,選擇具有較低Iq的轉換器可以提高系統效率。
其他考慮因素:
根據應用需求,可能還需要考慮其他參數,如輸入電壓范圍、負載電流、熱性能等。
總結
降壓-升壓轉換器的原理基于降壓變換器和升壓變換器的結合,可以實現輸出電壓大于或小于輸入電壓。在選型時,電源工程師需要綜合考慮輸出電壓范圍、開關頻率、軟啟動、靜態電流以及其他相關參數,以確保所選的轉換器滿足應用需求并具有較高的效率。
責任編輯:David
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