降压电路是BUCK电路,开关S闭合的时候,VD二极管承受负压关断,电感充电,电流正向流动,电流值呈现指数上升趋势。开关S断开的时候,VD二极管起续流作用,电感开始放电,电流逐渐下降,通过负载和二极管回到电感另外一端,短暂供电。这样电压就能降低。实际使用的时候,S开关是通过MOSFE或者IGBT实现的,输出电压等于输入电压乘以PWM波的占空比。
图1 降压变换器原理图
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同,可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理,Buck电路如图1所示。图中功率MOSFET为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时,二极管VD可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。控制电路输出信号使开关管VT导通时,滤波电感L中的电流逐渐增加,因此贮能也逐渐增大,电容器C开始充电。忽略MOSFET的导通压降,MOSFET源极电压应为Uin。
基于TL494单端降压DC-DC转换器的设计,采用电流连续模式(CCM)工作。开关电源工作在CCM时,一个周期内,开关管导通时间为DT,Ii的上升量为[(Uin-Uo)*DT]/L;开关关断时间为(1-D)T,则Ii的下降量为[Uo*(1-D)T]/L。在稳定状态下,由上表面非隔离型电路推导的两个工作原理得IL在每个周期的末尾和开始必须相等,因此:
于是占空比D与
开关电源总的来分有隔离型和非隔离型电路。所谓非隔离型电路是根据电路形式的不同,可以分为降压型buck电路、升压Boost型电路、升降压Buck-Boost型电路、Cuk型丘克电路、Sepic型电路、Zeta型电路。我们这里主要分析降压型DC-DC转换器的工作原理,Buck电路如图1所示。图中功率MOSFET为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件;开关截止时,二极管VD可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。控制电路输出信号使开关管VT导通时,滤波电感L中的电流逐渐增加,因此贮能也逐渐增大,电容器C开始充电。忽略MOSFET的导通压降,MOSFET源极电压应为Uin。
基于TL494单端降压DC-DC转换器的设计,采用电流连续模式(CCM)工作。开关电源工作在CCM时,一个周期内,开关管导通时间为DT,Ii的上升量为[(Uin-Uo)*DT]/L;开关关断时间为(1-D)T,则Ii的下降量为[Uo*(1-D)T]/L。在稳定状态下,由上表面非隔离型电路推导的两个工作原理得IL在每个周期的末尾和开始必须相等,因此: