直流电源电路(下)
综述:本篇文章讲述了直流电源电路的BOOST电路以及DC-DC电路的组成原理。
四、BOOST电路
原理:当mos导通时,电源上的电流给电感充电,通过mos管构成回路,电容放电给负载供电;当mos关闭时,电感上的电流给电容充电,给电阻供电。一般开通时间越长,输出电压越大,但是不是开通时间越长越好,电感上的电流过大时,电感会产生大量热量。
公式推导:Vout为输出电压;L为电感;Ion为充电时电感电流纹波;ton为MOSFET开通时间;D占空比;T周期;频率;Iout输出电流;n效率;L流经电感的平均电流;Lmax最大电感值。
由电感的公式和ton=D*T得:Vout=L*Ion/ton=L*Ion/(D*T),所以可以得到Ion=Vout*D*T/L,由于T=1/f,可以Ion=Vout*D*T/L=Vout*D*T/(L*f);由于n=Vout*Iout/Vi*IL,所以IL=Vout*Iout/(Vi*n),由于ILmax=Ion/2+IL=【Vout*D*T/(L*f)】/2+Vout*Iout/(Vi*n)
注意:频率不要选太低,防止变压时间太长,电感容易产生太多热量而损坏!
五、双向DC-DC电路
解题思路:用BUCK来降压,用BOOST来升压。
方案1:使用两套电路:一路BUCK,一路BOOST;(电路设计简单,技术含量低)
方案2:仅使用一套电路:在一套电路中包含BUCK和BOOST。(电路设计复杂,技术含量高)
原理:当左侧输入12V时,上面mos管导通,给电感供电。
当上面mos管关闭时,通过下面的续流二极管续流,实现Buck电路。
当右侧输入5V时,下面mos管导通,给电感充电;
下面mos管关闭时,通过上面的续流二极管续流,实现BOOST电路。
拓展:可以在左右侧输入端口加入采样电阻来调节输出电压。
参考学习视频:2-电控系统讲解 电机控制 电控基础_哔哩哔哩_bilibili
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