非隔离型开关变换器详细介绍

非隔离型开关变换器详细介绍

降压变换器
Buck电路：降压斩波器，入出极性相同。
由于稳态时，电感充放电伏秒积相等，因此：
（Ui-Uo）*ton=Uo*toff，
Ui*ton-Uo*ton=Uo*toff,
Ui*ton=Uo(ton+toff),
Uo/Ui=ton/(ton+toff)= Δ
    即，输入输出电压关系为：Uo/Ui=Δ(占空比)

升压变换器
Boost电路：升压斩波器，入出极性相同。
利用同样的方法，根据稳态时电感L的充放电伏秒积相等的原理，可以推导出电压关系：
Uo/Ui=1/（1-Δ）

图2-3：Boost电路拓补结构
这个电路的开关管和负载构成并联。在S通时，电流通过L平波，
电源对L充电。当S断时，L向负载及电源放电，输出电压将是输入电压Ui+UL，因而有升压作用。

逆向变换器
Buck-Boost电路：升/降压斩波器，入出极性相反，电感传输。
电压关系：Uo/Ui=-Δ/（1-Δ）

图2-4：Buck-Boost电路拓补结构
S通时，输入电源仅对电感充电，当S断时，再通过电感对负载放电来实现电源传输。
所以，这里的L是用于传输能量的器件。

丘克变换器
Cuk电路：升/降压斩波器，入出极性相反，电容传输。
电压关系：Uo/Ui=-Δ/（1-Δ）。

图2-5：Cuk变换器电路拓补结构
当开关S闭合时，Ui对L1充电。当S断开时，Ui+EL1通过VD对C1进行充电。再当S闭合时，VD关断，C1通过L2、C2滤波对负载放电，L1继续充电。
这里的C1用于传递能量，而且输出极性和输入相反。