降压-升压转换器原理与选型:听听电源工程师怎么说


原标题:降压-升压转换器原理与选型:听听电源工程师怎么说
降压-升压转换器(也称为buck-boost转换器)的原理与选型对于电源工程师来说是一个关键的任务。以下是根据电源工程师的建议和参考文章的内容,对降压-升压转换器原理与选型的详细解析:
原理
降压-升压转换器是一种直流-直流转换器,其输出电压大小可以大于输入电压,也可以小于输入电压。它的工作原理结合了降压变换器(buck converter)和升压变换器(boost converter)的特点。具体来说,降压-升压转换器有两种不同架构的电路,都可以实现输出电压大于或小于输入电压。
反向架构:这种架构的输出电压的极性和输入电压相反。它类似于降压变换器或升压变换器的开关电源,输出电压可以通过切换功率晶体的占空比来调整。
非反向架构:这种架构的输出电压的电气极性和输入电压相同,可以比输入电压小,也可以比输入电压大。它结合了降压变换器和升压变换器的架构,在降压变换器段及升压变换器共用一个电感器,用开关代替二极管。这种架构有时也称为四个开关的降压-升压变换器。
选型
在选型降压-升压转换器时,电源工程师需要考虑以下关键参数:
输出电压范围和转换器输出类型:
降压-升压转换器可以支持固定或可调的输出电压,也有可编程类型。可编程类型可以通过外部分路电阻使输出电压达到应用的需要。
需要明确转换器的最大和最小输出电压范围,以确保满足应用需求。
开关频率:
低功耗降压-升压转换器通常在500kHz至3MHz之间工作。
更高的开关频率允许使用更小的电感器并减少PCB上需要的空间,但每增加一倍的开关频率,效率会降低约2%。
因此,需要在效率和空间之间做出权衡。
软启动:
具有“软启动”功能很重要,它使输出电压以可控方式缓缓上升,避免启动时出现输出电压过冲现象。
静态电流(Iq):
器件的Iq越低,则效率越高。因此,选择具有较低Iq的转换器可以提高系统效率。
其他考虑因素:
根据应用需求,可能还需要考虑其他参数,如输入电压范围、负载电流、热性能等。
总结
降压-升压转换器的原理基于降压变换器和升压变换器的结合,可以实现输出电压大于或小于输入电压。在选型时,电源工程师需要综合考虑输出电压范围、开关频率、软启动、静态电流以及其他相关参数,以确保所选的转换器满足应用需求并具有较高的效率。
责任编辑:David
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