极性反转升降压变换器.docx

极性反转升降压变换器浅析科技创新实验室(成都信息工程学院,四川,成都610225)摘要:极性反转升降压(Buck-Boost)变换器是一种流行的非隔离式的开关电源变换器。这种拓扑结构的电路,可以得到比输入级电压幅值更高或更低的、与输入级电压极性相反的输出电压,具有降压(Buck)变换器和升压(Boost)变换器的双重作用,电路拓扑结构简单、应用广泛。关键词:开关电源;DC-DC变换器;Buck-Boost升降压电路;高效率;直流电源设计中图分类号::AAnalysis oftheBuck-Boost ConverterSuZhen(ChengduUniversityofInformationTechnology,SichuanChengdu,China,610225)Abstract:Buck-Boostconverterisapopularnon- thecircuitofthistopology,youcan get a higherorlower than the inputstage voltage amplitude -boost circuithasa dualrole of the Buckconverter and BoostCircuit, and simplestructure, :Switchingpowersupply;DC-DCconverter;Buck-Boost circuit;Highefficiency;DC powersupplydesign前言随着电力电子技术的迅速发展,高频开关电源已广泛应用于计算机、邮电通信、工业加工和航空航天等各领域。Buck-Boost变换器作为开关电源中非隔离式拓扑结构电路的代表,其集Buck电路与Boost电路于一体,是电源初学者学习开关电源最好的选择。电路结构极性反转型(Buck-Boost)变换器主电路由开关管VT1、储能电感L1、整(续)流二极管VD1及滤波电容C1等元器件组成。这种电路具有Buck变换器降压和Boost变换器升压的双重作用。其输出电压的极性和输入电压是相反的,故称升降压反极型变换器。图表1 Buck-Boost电路拓扑图电路工作原理Buck-Boost变换器有电感电流连续和断续两种基本工作方式,三种等效开关工作模态,如图表2所示。电感电流连续与断续边界称为临界连续或临界断续。图表3为主要波形图。图表2Buck-;;:a、b、c图中虚线表示相关回路断开。图表3Buck--Boost变换器工作原理和相关关系式Buck-Boost变换器在电感电流连续情况下的等效电路如图表2a、b所示,主要相关波形如图表3a所示,并假定变换器无损耗。占空比D=Ton/Ts,Ts为开关管VT1的开关周期,Ton为开通时间。在t0,开关管VT1导通,电感L1上加上电压Vin,电感电流线性增加