BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

下文为个人总结三种常见的开关电源,如有疑问欢迎评论区讨论

BUCK

当开关管Q1驱动为高电平时,开关管导通,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C1充电,给负载R1提供能量
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理当开关管Q1驱动为低电平时,开关管关断,储能电感L1通过续流二极管放电,电感电流线性减少,输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理
14 23两组开关构成上图的双相Buck电路;一充一放,减小纹波,此时电感工作在CCM模式下

实例应用

知道了上述基础知识,下面用一例BUCK电路的选型来活学活用:
设某一电路的输入电压为15-10V,输出电压为5V,最大负载电流为5A。如果开关频率是200KHZ,那么推荐的电感值是多少呢
第一步:对于BUCK电路,需要从VIN的max(20V)开始设计;
D=V0/VIN=5/20=25% ;T=1/f=1/200KHZ=5us;Toff=T(1-D)=50.75=3.75us
第二步:伏秒积(按照关断时间算)=VO
Toff=53.75=18.75us
当r=0.4(纹波率最优),Et=18.75us,则:LI=45uH.A
IL=IO=5A;L=LI/I1=45/5=9uH
第三步:电感额定值需大于等于(1+r/2)IL=1.2
5=6A
所以需要一个9uH/6A的电感

BOOST

BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

充电过程:
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

在充电时候,开关管导通,可理解为MOS管这里相当于一根导线直接将漏极和源极连起来,这时候输入电压流过电感L1、Q1、电容C1,随着不断充电,电感上的电流线性增加,到达一定时候电感储存了一定能量;
放电过程
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

当开关管不导通时候,此时Q1相当于断开,由于电感有反向电动势作用,电感的电流不能瞬时突变,而是会缓慢的逐渐放电。由于原来的电回路已经断开,电感只能通过D1、负载、C1回路放电,也就是说电感开始给电容C1充电,因此电容两端电压升高。

Charge Pump

利用电容两端电压差不会跳变的特性,当电路保持充、放电状态时,电容两端的电压差将保持恒定。在这种情况下将原来的高电位端接地,就可得到负电压的输出。
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

如上图,当S1A、S1B导通时电容充电(电容左侧为Vdd,右侧接地为0);当S2B、S2A导通时电容放电(电容左侧接地为0,右侧在保持压差不突变的特性下电压为-Vdd)
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理
上图为输出2VIN的电荷泵电路:充电时S3与S2导通,电容充电(电容上为VIN,下接地为0);当放电时S1与S4导通,电容放电(电容下接VIN,上在保持压差不突变的特性下电压为2VIN)
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理

以南芯的8551为例,SC8551中的charge pump Q1 3、6 8和5 7、2 4分别为两条通路,其中VOUT=0.5VIN。在CC和降压/CV过程启用电荷泵,预充电和结束充电将切换到主充电器。当与标准充电器一起使用时,该系统可以以最低的速度实现最快的充电,减少了从预充电到 CC、CV 和终止的功率损耗。输入电压为电池电压的2倍(VBAT:3.5V 至 4.5V);输出电流是输入电流的2倍(IBAT:高达 4A),输入功率与输出功率近似相等(充电效率能达到95%以上)。CC脚连接电源适配器与PD芯片进行握手,若匹配则进行快充(适配器输出9V、12V等),若不匹配则进行普通5V充电(不经过8551,改为PMU或主充进行充电)
BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理
上图可分为两个阶段分析:(1)刚开始时两电容串联分压得到0.5Vin;(2)在1阶段电容有电的前提下CF1充电到Vout,CF2放电到Vout;完成后通道2开启,CF1放电到Vout,CF2充电到V0ut(形成双相结构,这样的双相架构降低了输入电容要求并降低了输出电压纹波)。
Vout需小于0.5Vin,Iout为Iin(cf1)+ Iin(cf2)=2Iin文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-409655.html

到了这里,关于BUCK BOOST以及Charge Pump电路原理的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • BUCK电路原理及PCB布局与布线注意事项

    Buck架构: 当开关闭合的时候: 当开关断开的时候: 根据伏秒平衡定理可得: (Vin-Vout)*DT=Vout(1-D)T===Vin/Vout=D1 在实际DCDC应用中: 当Q1闭合的时候,在图1-a中,红线示出了当开关元件Q1导通时转换器中的主电流流动。CBYPASS是高频的去耦电容器,CIN是电容器大电容。在开关元件

    2024年02月07日
    浏览(41)
  • DC/DC:闭环控制的降压(Buck)变换电路原理设计及实验仿真

    在各种电力电子装置电源应用中或多或少地存在直流电源变换器,为保证直流输出电压值恒定在负载需要地电压范围内,一般需要设置自动调整单元,以保证在输入电压或者负载发生变换时,其输出电压能快速调整到规定的设定值。 降压(Buck)变换电路原理图如图所示 主电路

    2024年02月12日
    浏览(58)
  • Buck-Boost为什么输出的是一个负压?

    在非隔离电源方案中,基础拓扑的Buck、Boost、Buck-Boost电路中,前两种已经在前面章节进行了详细描述。很多工程师对Buck和Boost电路都特别熟悉,只是对Buck-Boost不熟悉,这是因为现在电路设计中,以数字电路为主,不论是升压还是降压,一般都是以正压为主。而Buck-Boost虽然这

    2024年02月07日
    浏览(43)
  • 基于ARM的buck-boost拓扑双向DC-DC电源变换器

    基于ARM的buck-boost拓扑双向DC-DC电源变换器      同步BUCK电路和同步BOOST电路进行级联,采用高性能32位ARM 芯片构建数字电源,能够根据输入电压和输出电压的大小关系,实现自动切换工作模式,将参数信息进行显示,并且可以实现稳压输出。 a83 基于ARM的buck-boost拓扑双向DC-

    2024年03月25日
    浏览(55)
  • 高通Quick Charge快速充电原理分析

    1 三段式AC充电器 涓流、恒流、恒压。 2 QC 2.0 2.1 高通Quick Charge 2.0 快速充电原理分析 QC 2.0快速充电需要手机端和充电器都支持才行。 当将充电器端通过数据线连到手机上时,充电器默认的是将D+和D-短接的,这样手机端探测到的充电器类型是DCP(参见本人另一篇博文《高通平

    2024年02月08日
    浏览(39)
  • BUCK电路分析(一)

    ​ 如图1所示、异步BUCK电路主要有MOSFET场效应管(Q1)、功率二极管(D1)、电感(L1)、输入电容(C1)、输出电容(C2)、负载(R1)、组成;用MOSFET场效应管(Q2)替换功率二极管(D1)就组成了同步BUCK电路,如图2所示。 图1 异步BUCK电路 ​ 图2 同步BUCK电路 BUCK的电路,也

    2024年02月04日
    浏览(41)
  • BUCK电路详解

    目录 工程应用 1 如何将输出正电压改为负电压? 特点 开关频率 1 频率提升,dcr会变小,导通损耗变小 2 开关频率对电源效率损耗的影响 3 开关频率对电源EMC/EMI性能的影响 杂项 上电速度  原理 反馈控制方式 电压模式控制 电流模式控制   迟滞控制  原理图/layout/实际模型

    2024年01月16日
    浏览(41)
  • Buck电路基本介绍

    文章基本内容: 1.Buck电路的拓扑结构、工作原理; 2.(输入、输出)电容取值、电感感量的计算; 3.Buck各处电压、电流的波形; 4.实际电路应用举例。 Buck电路是DC→DC的降压电路。可初略分为异步buck和同步buck电路。还可分为:CCM(电感电流连续工作模式),DCM(电感电流不

    2023年04月24日
    浏览(36)
  • BUCK电路分析(二)

    ​ 在上片文章中,初步的分析了BUCK电路的工作原理。本章使用PSIM软件仿真BUCK电路,观察分析BUCK电路器件关键波形。图1是同步BUCK电路图,开关频率设置为200K ,固定占空比。在仿真一段时间、电路工作稳定之后,观察分析波形。 图1 同步BUCK电路 图2 PWM波形 ​ 如图2所示,

    2024年01月16日
    浏览(39)
  • BUCK降压控制电路指南

    我建了一个群,分享我个人做项目的经历和资源,纯个人爱好,一切免费,看自己空闲时间答疑,有想法的可以加QQ群280730348 与前几篇文章类似,BUCK控制电路拓扑类似于BOOST控制电路,在弄懂BOOST拓扑结构的基础上,就可以搭建BUCK电路。BUCK电路相较于BOOST电路的优点在于,可

    2024年02月02日
    浏览(39)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包