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简记_开关电源基础知识一

简记_开关电源基础知识(一)

1.1、开关电源的类型

线性稳压器(LDO)开关稳压器电荷泵
传输元件BJT(双极型晶体管)FET(场效应晶体管)BJT或FET
储能元件电容电感和电容电容
工作模式工作在线性区 无开关跳变开关(完全导通或关断)线性或开关
拓扑降压降压、升压、升-降压-
应用场景压差低、噪声敏感场合-小电流的应用(倍压电路)
优点噪声低、瞬态响应快高效率,降低了热管理难度-
缺点发热大、效率低噪声、振铃和跳变、瞬态响应慢-

1.2、什么是开关稳压器

Regulator,开关稳压器、调节器、稳压源。为实现稳压,需控制系统闭环负反馈,控制方式有:PWM(调脉宽)、PFM(调频)、移相。

1.3、脉宽调制方式(PWM)

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T不变,调整Ton,占空比D=Ton/T,Ton+Toff=T,f=1/T,Vo-avg=Vo*D,能量流动平稳化,多脉冲高频切换,Ton 储存及提供能量(充电),Toff 释放及提供能量(放电)。

1.4、降压转换器拓扑

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浮地,SW这个管脚,自举电容的负极,开关MOS的源极。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/9e100d18f8644afdb28e7d138a025f96.png

Ton,Vi给电感充电,给RL提供能量;Toff,电感给RL供电。

降压,输入电压高、电流小,输出电压低,电流大。

输出电流连续,输入不连续,输出滤波电容小。

1.5、升压转换器拓扑

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Ton:D截止,Vi给电感充电;Toff:Vi与L一起给RL供电,实现升压。

升压,输入电压低、电流大,输出电压大,电流小。

输入电流连续,输出不连续,输出滤波电容大。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/729107469b344b52bb8542cb13dd9d24.png 不需要自举,非同步升压拓扑,开关管不工作时,已形成通路。

1.6、升降压转换器拓扑

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电感一端接输出是buck,电感一端接输入是boost,电感一端接地是buck-boost;

MOSFET(电流上升)与Diode(电流下降)电流波形相加等于电感电流波形,电感电流是连续的;

D=0.5

时,

Vo=Vin

;当

D

0.5

时,

Vo

Vin

;当

D

0.5

时,

Vo

Vin

容易得到负向的电压。输出电流、输入电流均不连续。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/6224b872a86643a3910da1515ea0cf0b.png