Part 01、前言
DC-DC电源主要有三种基本拓扑结构:Buck降压变换器、Boost升压变换器和Buck-Boost升降压变换器,这些拓扑结构是电源设计中的核心基础,我们平时也会经常遇到,那么如何不记混,随便给你一个电路拓扑,能快速区分出来呢?今天就介绍一种方法,通过电感的位置来快速辨别电路拓扑。
Part 02、辨别方法
1. 电感连接到地:Buck-Boost变换器
当电感的一端连接到地,通过开关和二极管形成回路,另一端与开关和二极管相连时,电路就构成了Buck-Boost变换器。其工作原理是开关导通时,电感从输入电压储能;开关关断时,电感通过二极管向输出端释能。由于电感与地连接,输出电压的极性与输入相反,且幅度可高于或低于输入电压。
输出电压Vout = -D / (1 - D) * V_in)(D为占空比),可升可降。
观察电路图,若电感一端接地,且通过开关与输入端相连,另一端与二极管连接至输出端,则为Buck-Boost拓扑。
2. 电感连接到输入端:Boost变换器
当电感直接连接到输入电压端,另一端通过开关与地连接,并通过二极管连接到输出端时,电路构成Boost变换器。开关导通时,电感从输入端储能;开关关断时,电感与输入电压串联,通过二极管向输出端升压。
输出电压Vout = Vin / (1 - D) ,始终高于输入电压。
观察电路图,若电感一端接输入电压,另一端与开关和二极管节点相连,则为Boost拓扑。
3. 电感连接到输出端:Buck变换器
当电感一端连接到输出端,另一端通过开关与输入电压连接,并通过二极管与地相连时,电路构成Buck变换器。开关导通时,输入电压通过电感向输出端充电;开关关断时,电感通过二极管维持输出电流。
输出电压Vout = D * Vin,始终低于输入电压。
观察电路图,若电感一端接输出端,另一端与开关和输入电压相连则为Buck拓扑。
Part 03、总结
总结来说就是记住三句话:
电感直接和地相连:构成升降压变换器Buck-Boost。
电感直接和输入端相连:构成升压变换器Boost。电感直接和输出端相连:构成降压变换器Buck。
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