(完整版)BUCK和BOOST电路

直流BUCK和BOOST斩波电路一、BUCK电路降压斩波电路(BuckChopper)Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulsewidthmodulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy=Ton/Ts。负载电压的平均值为：式中ton为V处于通态的时间，toff为V处于断态的时间，T为开关周期，α为导通占空比，简称占空比或导通比(α=ton/T)。由此可知，输出到负载的电压平均值UO最大为Ui，若减小占空比α，则UO随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电路为降压斩波电路。工作原理为:当在ton状态时，电源为这个电路供电，并对电感和电容充电，负载电压缓慢上升到电源电压。当toff状态时，电源电压为断开状态，系统供电依靠电感和电容的储能供电。所以是一个递减的电压。所以系统的这个工作流程为，周期性的电源供电方式，而输出的负载的电源大小取决于周期中的占空比。(a)电路图(b)波形图（实验结果）图1降压斩波电路的原理图及波形二、BOOST电路开关管Q也为PWM控制方式，但最大占空比Dy必须限制，不允许在Dy=1的状态下工作。电感Lf在输入侧，称为升压电感。Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式升压斩波电路(BoostChopper)UiI1ton=(UO-Ui)I1toffiionioffononoaUUTtUtttUUGEUDtttUOtontoffTUiVDLCUo-+-+UEGCRi11UD+-上式中的T/toff≥1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。工作原理当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流iL流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。此时，电容C放电，R上流过电流Io，R两端为输出电压Vo，极性上正下负。由于开关管导通，二极管阳极接Vs负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。开关S转换到位置b时，构成电路如2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持iL不变。这样线圈L磁能转化成的电压VL与电源Vs串联，以高于Vo电压向电容C、负载R供电。高于Vo时，电容有充电电流；等于Vo时，充电电流为零；当Vo有降压趋势时，电容向负载R放电，维持Vo不变(a)电路图(b)波形图（实验结果）图2升压斩波电路的原理图及波形ioffioffoffonoUtTUtttUVDLCUo-+-+EGCUi11RI1+-UDUGEUDtttUO