在電源設(shè)計領(lǐng)域,DC - DC 電源的三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ——Buck 降壓變換器、Boost 升壓變換器和 Buck - Boost 升降壓變換器,是至關(guān)重要的核心基礎(chǔ)。在日常的電路設(shè)計與分析中,我們時常會遇到這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然而,面對眾多復(fù)雜的電路,如何快速且準(zhǔn)確地區(qū)分它們,避免混淆呢?今天,我們將介紹一種簡便有效的方法,即通過電感的位置來快速辨別電路拓?fù)洹?h4 class="header_3dcd1 auto-hide-last-sibling-br" style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgba(59,130,246,.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; margin-bottom: 4px; line-height: 24px; margin-top: 12px; text-wrap-mode: wrap; padding-bottom: 0px !important;">辨別方法
- 電感連接到地:Buck - Boost 變換器
當(dāng)電感的一端連接到地,通過開關(guān)和二極管形成回路,另一端與開關(guān)和二極管相連時,電路就構(gòu)成了 Buck - Boost 變換器。其工作原理是,在開關(guān)導(dǎo)通時,電感從輸入電壓獲取能量并進(jìn)行儲存;當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,電感通過二極管將儲存的能量釋放到輸出端。由于電感與地連接,輸出電壓的極性與輸入相反,且幅度可高于或低于輸入電壓。其輸出電壓計算公式為 Vout=?D/(1?D)?Vin(其中 D 為占空比),這表明輸出電壓可根據(jù)占空比的不同實現(xiàn)升壓或降壓。

圖為 Buck - Boost 變換器示意
觀察電路圖時,若發(fā)現(xiàn)電感一端接地,且通過開關(guān)與輸入端相連,另一端與二極管連接至輸出端,則可判斷該電路為 Buck - Boost 拓?fù)?。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在需要輸出電壓極性與輸入相反,或者輸出電壓需要在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)整的場合應(yīng)用廣泛,例如一些需要正負(fù)電源供電的電路中。 - 電感連接到輸入端:Boost 變換器
當(dāng)電感直接連接到輸入電壓端,另一端通過開關(guān)與地連接,并通過二極管連接到輸出端時,電路構(gòu)成 Boost 變換器。在開關(guān)導(dǎo)通期間,電感從輸入端吸收能量并儲存;當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,電感與輸入電壓串聯(lián),通過二極管向輸出端升壓。其輸出電壓計算公式為 Vout=Vin/(1?D),這意味著輸出電壓始終高于輸入電壓。

圖為 Boost 變換器示意
觀察電路圖時,若電感一端接輸入電壓,另一端與開關(guān)和二極管節(jié)點相連,則該電路為 Boost 拓?fù)?。Boost 變換器常用于需要將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓的場合,如鋰電池充電電路、LED 驅(qū)動電路等,以滿足設(shè)備對高電壓的需求。 - 電感連接到輸出端:Buck 變換器
當(dāng)電感一端連接到輸出端,另一端通過開關(guān)與輸入電壓連接,并通過二極管與地相連時,電路構(gòu)成 Buck 變換器。在開關(guān)導(dǎo)通時,輸入電壓通過電感向輸出端充電;開關(guān)關(guān)斷時,電感通過二極管維持輸出電流。其輸出電壓計算公式為 Vout=D?Vin,這表明輸出電壓始終低于輸入電壓。

圖為 Buck 變換器示意
觀察電路圖時,若電感一端接輸出端,另一端與開關(guān)和輸入電壓相連,則該電路為 Buck 拓?fù)?。Buck 變換器在需要將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的場合應(yīng)用廣泛,如計算機(jī)主板上的電壓轉(zhuǎn)換模塊、手機(jī)充電器等,以滿足設(shè)備對低電壓的需求。

圖為三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的對比示意
總結(jié)來說,我們只需記住三句話,就能快速辨別電路拓?fù)洌?br class="container_fd70d wrapper_80cf2 undefined" style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgba(59,130,246,.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; content: ""; display: block; margin: 1em; text-wrap-mode: wrap;">
- 電感直接和地相連:構(gòu)成升降壓變換器 Buck - Boost。
- 電感直接和輸入端相連:構(gòu)成升壓變換器 Boost。
- 電感直接和輸出端相連:構(gòu)成降壓變換器 Buck。
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