前置基础RL电路开关状态分析DC-DC converterQuestionWhere we need DC – DC converters?Why switched mode DC – DC converter?What are different types of DC – DC converter?Converter 综合电路图能量流动参数分析输入-输出电压输入-输出电流输入-输出功率Ripples 纹波电压
前置基础
RL电路
开关状态分析
- 开关打开时
- 电感试图保持流过的电流
- 因此电感两端电压反转
- 断开开关
- 电压升高
- 较大的
- 维护方法
- 开关打开时，为电感电流提供返回路径
- 在电感上加二极管
- 称为：自由旋转二极管或反激二级管
DC-DC converter
Question
Where we need DC – DC converters?
- 例子
- 手机中，电池电压被转化为多个不同的直流电压
- 3.3、5、12、
Why switched mode DC – DC converter?
高效
- 种类
- linear DC-DC converters
- Switching DC-DC Converters or Switched Mode Power Supplies(SMPS)
- Linear
- 通过调节晶体管基极电流,输出电压可以控制在0到大约v的范围内。
- 这种类型的电路被称为线性dc-dc变换器或线性稳压器,因为晶体管工作在线性区,而不是在饱和或截止区。
- 极其低效
- 晶体管吸收
- 负载吸收
- 如果，晶体管吸收75%
- SMPS
- 在开关变换器电路中,晶体管通过完全开或完全关(BJT的饱和或截止,或MOSFET的三极管和截止区)作为电子开关工作。
- 计算
优势：
- 散热片（heatsink）可以较小
- 通常不需要冷却风扇
- 功率密度（power density）更大
- 重量更轻
劣势
- 电噪声非常大
- electrically noisy
What are different types of DC – DC converter?
- 种类
- The step-down or“buck”converter.[Vout<Vin]
- The step-up or “boost” converter. [Vout>Vin]
- The “buck-boost”[Vout <>Vin]
- The flyback converter. [Vout <>Vin]
- 框图
- 重要组件：
- 开关
- 通常是MOSFET
- 包含电感的平均电路
Converter 综合
电路图
- 右竖恒为容，左两横一纵，负载在右中
- 降压管下上，左开右电感
- 增压开关竖，左右感管通
- 增降电感竖，右左管开通
- 回程多变压，中竖两电感，左右开管通
- 开关只在左边，仅在升压在中
- 管子只在右边，仅在降压在中，升降朝向初始地
- 电感位置可变，左升右降，升降在中
能量流动
参数分析
输入-输出电压
可依据：
- 根据平均电感电压为零
- 电感电流的净变化在一个周期内为零
- Buck
- Boost
- Buck-Boost
- Flyback Converter
输入-输出电流
与电压相比，分子分母换位
- Buck
- Boost
- Buck-Boost
- Flyback Converter
输入-输出功率
Ripples 纹波电压
- Buck