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  • 電路設計,BUCK-BOOST電路負壓生成詳解
    • 發布時間:2023-03-15 20:09:49
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    電路設計,BUCK-BOOST電路負壓生成詳解
    DCDC電路中的BUCK-BOOST電路,在一些OLED驅動芯片中,其往往會被運用到。
    對于DCDC電路,BUCK電路、BOOST電路。其主要起到了降壓與升壓的電路。下文這種電路,可以說是其二者的結合,既能實現升壓,也能實現降壓。
    BUCK-BOOST電路 負壓
    圖為最簡單的BUCK-BOOST電路。主要用到了電源V1 MOS管 肖特基二極管 電容 負載電阻 以及PWM控制器。其與BUCK電路BOOST電路采用的器件幾乎一模一樣。
    MOS管選擇的是PMOS管,其柵極由PWM進行控制。只要滿足Vgs<Vgs(th)即可實現MOS管的導通。
    MOS管相當于開關的作用,控制所在支路的斷開與閉合。
    當柵極為高電平時,Vgs>Vgs(th),此時MOS管斷開,其所在的支路不導通。
    當柵極為低電平時,Vgs<Vgs(th),此時MOS管閉合,在不考慮壓降的情況下,其相當于導線的作用。
    所以,此電路分兩種情況進行討論。
    (1) 當MOS管導通時,電流流向:V1正極→C1→V1負極 C1正極→Q1MOS管→L1電感→C1負極。此時電感將電能轉換為磁能進行儲能,流過其兩端的電流逐漸增大,由于電感具有阻礙電流變化的特性,所以對于其極性而言,表現為上正下負。同時C2電容放電,給負載進行供電。
    BUCK-BOOST電路 負壓
    (2) 當MOS管斷開時,電感的磁能轉換為電能,因為流向其兩端的電流逐漸變小,且其具有阻礙電流變化的特性,所以對于其極性而言,表現為下正上負。電流流向:V1正極→C1→V1負極 L1下端→C2&負載電阻→肖特基二極管→L1上端。電容C2被充電。
    BUCK-BOOST電路 負壓
    根據電感的秒伏定律:
    VinTon=-VoutToff
    VinDT=-Vout(1-D)T
    Vout=-Vin*D/(1-D)
    當占空比小于50%時,輸出為降壓。
    當占空比大于50%時,輸出為升壓。
    常規的BUCK-BOOST電壓,輸出與輸入極性相反,輸出表現為負壓。
    電路特征
    輸出電壓可大于/等于/小于輸入電壓
    輸入/輸出電流斷續
    輸出電壓是負壓
    MOS管、二極管端壓為(VIN+VOUT),對器件耐壓要求較高。
    雖說,BUCK-BOOST電路既能實現升壓,也能實現降壓,然而就效率而言,其還是要低于單純的BUCK電路或者BOOST電路,所以在使用時,還是需注意余量。
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