自举升压电路原理
自举升压电路
1.定义
自举电路也叫升压电路，是利用二极管，电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使输出电压升高．
2.开关直流升压电路
当开关管导通时，电路等效图如下
此时电路中直流供电端与电感构成回路，电感L为充电过程，二极管阻止电容对地放电，电感L储存能量，时间越长，电感储存能量越多。
当开关管断开时，电路等效回路如下
此时电路构成新的回路，由于电感中能量不能突变，所以电感将储存的能量经过回路释放出来，流经二极管给电容充电，假定二极管压降很小，此时电容充电两端的电压为Vc=VIN+VL，由于开关管不断的周期性开关，电容两端的电压将会高于输入电压VIN，从而达到升压效果。
3.自举升压电路
电路工作如下：IN输入一个PWM方波信号
当IN为高电平时，N1导通，P1截止，N2、N3导通，此时C点电位为低，P2栅极为低电平，P2导通，A点电平为VCC，则P4截止，B点电位为低，与输入IN端反向；
当IN为低电平时，P1导通，C点为VCC高电平，N1、N2、N3管截止，VCC经C1，P3管导通，A点电平为高，V（A）=V（C）+V（C1），P2栅极为高电平，P2截止，P4导通B点电位约为A点电位，所以V（B）=VCC+V（C1）为高电平，与输入IN反向；
因此B点输出为与输入IN相反的PWM方波信号，且B点电位高于VCC。
倍压整流(检波)电路汇总
倍压整流电路 倍压整流电路图:如果对电源质量要求不是很高，且功率要求也不是很大，但却不容易得到的相对较高电压的话。如1200伏，要想买相应的变压器是很不容易的。这时不烦考虑使用倍压整流电路，象有些示波器里面的高压就是采用这种电路。以下举个简单的五倍压电路，需要更高的电压不烦依次类推。 五倍压整流电路（交流输入，直流输出） 图5一14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流二极管D1、D2及两个电容器C1、 C2组成。其工作原理如下： e2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值，并基本保持不变。e2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1＝与电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2 充电，充电电压Uc2＝e2峰值＋1．2E2≈。如此反复充电，C2 上 的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。
在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2 。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为。电容器上的直流电压Uc1=，Uc2=。可以据此设计电路和选择元件。 在二倍压整流电路的基础上，再加一个整流二极管D3和－个滤波电容器C3，就可以组成三倍压整流电路，如图5-15所示。三倍压整流电路的工作原理是：在e2的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同，即C1上的电压被充电到接，C2上的电压被充电到接近。当第三个半周时，D1、D3导通，D2截止，电流除经D1给C1充电外，又经D3给C3 充电，C3上的充电电压Uc3= e2峰值＋Uc2一Uc1≈这样，在RFZ，，上就可以输出直流电压Usc＝Uc1i＋Uc3 ≈＋＝3√2 E。，实现 三倍压整流。 在实际电路中，负载上的电压Ufz≈3x1.2E2整流二极管D3所承妥的最高反向电压也是 电容器上的直流电压为。 照这样办法，增加多个二极管和相同数量的电容器，既可以组成多倍压整流电路，见图5一16。当n 为奇数时，输出电压从上端取出：当n 为偶数时，输出电压从下端取出。 必须说明，倍压整流电路只能在负载较轻（即Rfz较大。输出电流较小）的情况下工作，否则输出电压会降低。倍压越高的整疏电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。 用于倍压整流电路的二极管，其最高反向电压应大于。可用高压硅整流堆，
基于升降压电路的双向DC_DC变换电路
基于Buck-Booost电路的双向DC-DC变换电路
目录 1系统方案 (4) 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 (4) 1.2 测控电路系统的论证与选择 (4) 2 系统理论分析与计算 (4) 2.1 双向Buck-BOOST主拓电路的分析 (4) 2.2 电感电流连续工作原理和基本关系 (5) 2.3 控制方法与参数计算 (6) 3 电路与程序设计 (7) 3.1 电路的设计 (7) 3.1.1 系统总体框图 (7) 3.1.2 给电池组充电Buck电路模块 (7) 3.1.3 电池放电Boost升压模块 (8) 3.1.4 测控模块电路原理图 (8) 3.1.5 电源 (9) 3.2 程序设计 (9) 4 测试方案与测试结果 (15) 4.1 测试方案 (15) 4.2 测试条件与仪器 (15) 4.3 测试结果及分析 (15) 4.3.1 测试结果(数据) (15) 4.3.2 测试分析与结论 (16)
摘要 双向DC/DC变换器（Bi-directional DC-DC Converter，BDC）是一种可在双象限运行的直流变换器，能够实现能量的双向传输。随着开关电源技术的不断发展，双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域，其作为DC/DC变换器的一种新的形式，势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本，所以具有重要研究价值。既然题目要求是作用于可充电锂电池的双向的DC-DC变换器，肯定包括降压、升压、电压可调、恒流、等要求。考虑到题目对效率的要求，我们选择降压Buck电路，升压Boost电路，并用反馈电路和运放电路来实现电压可调和恒流等要求，通过一系列的测试和实验几大量的计算，基本上能完成题目的大部分要求。 关键词：双向DC/DC变换器；双向Buck-Boost变换器；效率；恒流稳压 1系统方案 本系统主要由DC-DC双向变换器模块、测控电路模块及辅助电源模块构成，分别论证这几个模块的选择。 1.1 DC-DC双向变换器模块的论证与选择 方案一：采用大功率的线性稳压芯片搭建稳压电路，使充电压恒定，在输入电压高于充电合适电压时，实现对输入电压的降压，为电池组充电。该电路外围简单，稳压充电不需要软件控制，简单方便，但转换效率低。同时采用采用基于NE555的普通升压电路，这种电路设计简单，成本低，但转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小，更不能不易与基
简单倍压 整流电路 原理 介绍
倍压整流电路原理 时间：2009-02-20 14:10:59 来源：资料室作者： （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm 再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周
图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路
（a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 .正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 .负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。 .由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。
倍压整流电路原理
倍压整流电路原理 (1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可瞧成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1得极性如上图(a)所示。 (2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1得Vm再加上双压器二次侧得Vm使c2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2得极性如上图(b)所示、 其实C2得电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。 如果半波倍压器被用于没有变压器得电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流得损害。 如果有一个负载并联在倍压器得输出出得话,如一般所预期地,在(输入处)负得半周内电容器C2上得电压会降低,然后在正得半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 (a)负半周(b)正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上得电压波形就是由电容滤波器过滤后得半波讯号,故此倍压电 路称为半波电压电路。 正半周时,二极管D1所承受之最大得逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV 2Vm得二极管。 2、全波倍压电路
图4 全波整流电压电路 (a)正半周(b)负半周 图5 全波电压得工作原理 正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1得极性如上图(a)所示。 负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2得极性如上图(b)所示。 由于C1与C2串联,故输出直流电压,V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是2Vm。如果自电路抽取负载电流得话,电容器C1及C2上得电压就是与由全波整流电路馈送得一个电容器上得电压同样得。不同之处就是,实效电容为C1及C2得串联电容,这比C1及C2单独得都要小。这种较低得电容值将会使它得滤波作用不及单电容滤波电路得好。 正半周时,二极管D2所受得最大逆向电压为2Vm,负半周时,二极管D1所承受得最大逆向电压为2Vm,所以电路中应选择PVI 2Vm得二极管。
倍压整流原理
九江职业技术学院教案首页 任课教师阵梓城职称教授备课日期 本次授课的课题整流滤波电路课型讲授 本次授课的目的和要求 1．熟悉桥式整流电路组成、工作原理，会估算输出电压选用二极管 2．掌握桥式整流电路二极管正确装接方法 3．熟悉半波、桥式整流滤波电路的工作原理 4．会估算输出电压，正确选择滤波电容和二极管 本次授课的重点、难点及解决措施 重点：桥式整流电路输出电压估算，二极管正确装接方法 解决措施：结合波形图分析电路的工作原理，并与整流电路进行比 较，对比讲解各种滤波电路的参数计算 本次授课采用的教具挂图及参考书名称 《模拟电子技术基础》周良权主编高教出版社 《模拟电子技术基础》沈任元主编机械工业出版社 课后作业内容与估计完成时间 本此课的小结与改进措施 复习半波整流，引入桥式整流。 完成教学任务
第三十一次课整流滤波电路 一、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路（Bridge rectifier）如图7.1.6所示，其中图b 为简化画法，图 c 为另一种画法。 1．电路工作原理 （1）u2正半周 u2瞬时极性a(+)，b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→R L→VD3→b,负载上电压极性上正下负。 （2）u2负半周 u2瞬时极性a(-)，b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏导通，导电回路为b→VD2→R L→VD4→a，负载上电压极性同样为上正下负。 （3）波形图 u2、i D、u o及i L波形如图7.1.7所示。 图7.1.6 单相桥式整流电路图7.1.7 单相桥式整流电路波形图 a)原理b)简化画法 c)另一种画法 2．二极管正确接法 错接二极管会形成很大短路电流而烧毁。正确接法：共阳端和共阴端接负载，而另外两端接变压器二次绕组。 3．负载上电压、电流值及脉动系数的计算 输出电压的平均值U o(A V)和电流平均值I L（A V）及系数等均与全波整流电路相同，即U O(A V)=0.9U2，I L(A V)=0.9U2/R L，γ=0.48。 4．整流二极管的选择 选择二极管时，I F≥I D =1/2 I L(A V)=0.45U2/R L，U RM≥U DM=2U2
升降压电路原理分析
BUCK BOOST电路原理分析 电源网讯 Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation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。 Boost变换器：也称升压式变换器，是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。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 Buck/Boost变换器：也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。 Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式，开关管Q也为PWM控制方式。 LDO的特点：
① 非常低的输入输出电压差 ② 非常小的内部损耗 ③ 很小的温度漂移 ④ 很高的输出电压稳定度 ⑤ 很好的负载和线性调整率 ⑥ 很宽的工作温度范围 ⑦ 较宽的输入电压范围 ⑧ 外围电路非常简单，使用起来极为方便 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。其具体的电路由以下几类： （1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压 U0小于输入电压Ui，极性相同。 （2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压 U0大于输入电压Ui，极性相同。 （3）Buck－Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。 （4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。 DC-DC分为BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三类DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降压，降压公式：Vo=Vi*D BOOST型DC-DC只能升压，升压公式：Vo= Vi/(1-D) BUCK-BOOST型DC-DC，即可升压也可降压，公式：Vo=(-Vi)* D/（1-D） D为充电占空比，既MOSFET导通时间。0 倍压电路原理详解 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 倍压电路原理详解 说明:要理解倍压电路,首先要将充电后的电容看作一个电源.可以和供电电源串联,就像普通的电池串联的原理一样. 一、直流半波整流电压电路 1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是向C2充电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示. 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 需要注意的是: (1)其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。 (2))如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 (3)如果有一个负载并联在倍压器的输出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电路称为半波电压电路。 (4)正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 图3 输出电压波形 b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一： 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。 如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 倍压整流电路原理详解 （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm 如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm 的二极管。RJy838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 2、全波倍压电路 boost升压电路 2009-06-09 16:18 开关直流升压电路（即所谓的boost或者step-up电路）原理 the boost converter,或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一。 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。 如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充 1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证. 开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。 倍压整流电路原理 （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示. 其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。 如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电 路称为半波电压电路。 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大 逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV 2Vm的二极管。 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路 （a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。 由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI 2Vm的二极管。 BUCkDC／DC变换器控制模块电源设计思路 发布:2011-09-07 | 作者: | 来源: ducuimei | 查看:514次| 用户关注： 直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。图1所示的是降压斩波电路的原理图。降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L 值较大，负载电压的平均值为：图1降压斩波电路原理图图2所示为升压斩直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。图1所示的是降压斩波电路的原理图。 降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L值较大，负载电压的平均值为： 图1 降压斩波电路原理图 图2所示为升压斩波电路的原理图。分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设电路中电感L值很大，电容C值也很大，在V处于通态期间，电源E向电感L充电。充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电，因C 值很大，基本保持输出电压uo为恒值，记为Uo。 图2 升压斩波器原理图 设V处于通态的时间为ton，此时电感L上积蓄的能量为EI1ton。当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，贝刂在此期间电感L释享308PIC单片机应用开发典型模块放的能量为（UO－E）I1toff°当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即： （1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。zWw838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm 如下图所示 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 图3 输出电压波形 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电zWw838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 -各种图纸 路称为半波电压电路。ab126计算公式大全zWw838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。zWw838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸 2、全波倍压电路 图4 全波整流电压电路 （a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。838电子 由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容 龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/f69295099.html, 升压电路的原理与实现 作者：袁幸杰郑轶卢涛冯向超 来源：《电子技术与软件工程》2018年第05期 摘要随着新能源技术的不断发展，对电力变换技术也提出了更高的要求，尤其许多新能源电池自身的属性决定其输出的电压较低而电流较大，无法被用电设备直接使用，需要进行电力变换。本文针对新能源电池输出电压低、电流大这一特点。对三种不同的升压方式进行了对比，提出并实现了一种基于BOOST拓扑的升压变换电路并在此基础上进行了损耗分析。最后针对溶解氧海水电池搭建了一套电池升压管理系统，实现了低电压大电流的条件下的高效率直流升压变换，并在近海测试中取得了较好的测试效果，有效解决了该问题。 【关键词】BOOST升压电路海水电池超低压升压电池管理 随着新能源电池的不断涌现对电力变换技术也提出了更高的要求，尤其是在光伏及海水发电等领域，通常电池本身输出的电压较低而电流较大，不能直接为用电设备所用。而现有的电力变换技术通常不能够高效率的进行电能由此造成了电能无法得到充分利用。国外如荷兰等国家已经针对这一问题进行了较多的探索，其采用DCDC方式能够高效率的进行电能转换，而 目前国内并没有相应的成熟技术与产品在实际中应用。文章在对比了推挽、全桥等多种升压方法的基础上提出了一种基于BOOST拓扑的超低压升压的实现方法，能够实现升压比大于10 的低电压、大电流情况下的高效率电压转换，转换效率达到75%以上。 溶解氧海水电池作为一种以海水为电解质能够提供长期、稳定电能的新型电池，对深海观测具有重要意义，应用前景非常广泛。但是由于海水电池采用开放式结构，输出电压低电流大并且各组电池无法进行串联对海水电池输出的低电压进行升压变换是海水电池应用于水下设备的必由之路。 1 工作原理 1.1 升压方案选择 目前，DC-DC直流升压变换电路有多种结构形式，主要方式有：单端式、半桥式、全桥式、推挽式。 其中推挽式是基于逆变升压的原理，推挽式升压电路必须使用带有中心抽头的变压器，增大了变压器偏磁的风险，而且推挽式开关电源方案不适合负载变化较大的场合。桥式升压电路同样是基于逆变升压的原理。采用推挽式与桥式升压方式需要先对海水电池输出的直流电进行逆变而后再进行整流，这两种升压方式由于结构较为复杂，转换过程中的开关损耗过高，而且由于输入过低对变压器的性能要求较高，难以实现高效率的升压变换。 boost升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一： 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。 如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证. 开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管- 3.7v升压12v升压器电路图大全（七款升压器电路工作原理分析） 3.7v升压12v升压器电路图（一）C1 是正反馈的作用。当Q2 导通以后，C1 的正反馈作用，让Q2 迅速进入饱和区。然后C1 放电并反向充电，随着Q1 基极电位的升高，Q2 的基极电流也降低，同时L1 上的电流不断升高，当达到足够大使Q2 退出饱和状态时，Q2 集电极电位的升高，将通过C1 的正反馈给Q1 的基极以提高电位，这样就让Q1，Q2 马上都回到截止区。Q1 再度导通，得由R1，C1 再度充电，让Q1 的基极电位降下来，是需要比较长的时间的，所以通常做出来的电路L1 的充电时间远大于放电（包括之后等待再充电）时间的。 接上D1 后，输出电压过高，会对C1 的充放电产生影响，导致Q1，Q2 的导通时间更短，而放电后的等待时间更长。 从上面分析可以看出，这个电路的工作频率跟R1，C1 都有关。也受L1 的一点影响，但影响不大。 这个电路的驱动能力，跟R1，L1 的取值和Q1，Q2 的放大倍数关系比较大。 这个电路起振容易，不起振的条件是： R1 比较小，Q1，Q2 导通后，C1 反向充电完成了，Q1 的电流达到最小值，这时如果Q2 还在饱和区（L1 的内阻限制Q2 的集电极电流进一步升高），这是耗电很大，电路停振。 3.7v升压12v升压器电路图（二）3.7V转12V1.5A，3.7V升压12V1.5A电路图，非同步整流升压典型电路，外置肖特基二极管。外围简单。 过电流保护（OCP）检测通过LX 与GND 之间MOS 电流，也就是电感峰值电流，触发过电流会将占空比缩小，制电感电流，输出电压也会降低；当占空比50%以上触发OCP，为了让PWM 稳定方波，IＣ內部做斜率补偿，占空比越大OCP 会降低，透过外部电阻R3 调整OCP，R3 选用参考以下图表，电阻值150k?~51k?，OCP 2A~10A，OC Pin 不能空接。 倍压电路原理详解 说明:要理解倍压电路,首先要将充电后的电容看作一个电源.可以和供电电源串联,就像普通的电池串联的原理一样. 一、直流半波整流电压电路 1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。 （2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，此时供电电源和C1串联后电压为2Vm,于是向C2充电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示. 图1 直流半波整流电压电路 （a）负半周（b）正半周 需要注意的是: (1)其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。 (2))如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。 (3)如果有一个负载并联在倍压器的输出的话，如一般所预期地，在（输入处） 负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。 所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电路称为半波电压电路。 (4)正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2 所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。 图3 输出电压波形 图4 全波整流电压电路 （a）正半周（b）负半周 图5 全波电压的工作原理 1.正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。 2.负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。 3.由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。 正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI >2Vm的二极管。 倍压整流电路的工作原理及电路设计 在某些电子设备中，需要高压（几千伏甚至几万伏）、小电流的电源电路。一般都不采用前面讨论过的几种整流方式，因为那种整流电路的整流变压器的次级电压必须升的很高，圈数势必很多，绕制困难。这里介绍的倍压整流电路，在较小电流的条件下，能提供高于变压器次级输入的交流电压幅值数倍的直流电压，可以避免使用变压比很高的升压变压器，整流元件的耐压相对也可较低，所以这类整流电路特别适用于需要高电压、小电流的场合。 倍压整流是利用电容的充放电效应工作的整流方式，它的基本电路是二倍压整流电路。多倍压整流电路是二倍压电路的推广。 1、二倍压整流电路 （1）桥式二倍压整流电路 图1所示电路是桥式倍压整流电路，图1的(1)和(2)为同一电路的两种不同画法。 在这里，用两个电容器取代了全波桥式整流电路中的两只二极管。整流管D1、D2在交流电的两个半周分别进行半波整流。各自对电容C1和C2充电。由负载R L与C1、C2回路看，两个电容是接成串联的。负载R L上的直流电能是由C1、C2共同供给的。 当e2正半周时，D1导通，如果负载电阻R L很大，即流过R L的电流很小的话，整流电流i D1使C1充电到2E2的电压，并基本保持不变，极向如图中所示。同样，当e2负 半周时，经D2对C2也充上2E2的电压，极向如图中所示。跨接在两个串联电容两端的负载R L上的电压U L=U C1+U C2，接近于e2幅值的两倍。所以称这种电路为二倍压整流电路。 实际上，在正半周C1被充电到幅值2E2后，D1随即截止，C1将经过R L对C2放电，U C1将有所降低。在负半周，当C2被充电到幅值2E2后，D2截止，C2的放电回路是由C1至R L，U C2也应有所降低。这样，U C1和U C2的平均值都应略低于2E2，也即负载电压是不到次级绕组电压幅值的两倍的。只有在负载R L很大时，U L≈2E2。U C1、U C2及U L的变化规律如图2所示。 这种整流电路中每个整流元件承受的最大反向电压是22E2，电容器C1、C2上承受的电压为2E2，这里的电容器同时也起到滤波的作用。电容值愈大，输出电压中的纹波成分愈小。可以看出，这种电路的交流输入端和直流输出端是不能同时接地的。 （2）半波二倍压整流电路 半波二倍压整流电路如图3所示，这种电路的两个半波整流充电环节前后串联，交流输入和直流输出有一公共端点。 当交流电压e2在正半周时，D1导通，C1通过D1被充电到e2的峰值2E2，极向如图4中所示。在交流电压e2为负半周时，D1因受反向电压而截止，D2则受正向电压而导 升降压型电路仿真与分析（开关稳压电源） 专业：自动化专业 班级：13gb自动化1班 学号：01310221Y11 :徐又进 目录 一.电路原理 (1) 二.仿真电路原理图 (1) 三.电感电流连续工作模式 (2) 四.电感电流断续工作模式 (3) 五.总结 (5) 一?电路原理 当可控开关IGBT处于通态时，电源Ui经TGBT向电感L供电使其储存能量，此时电流为订。同时，电容C维持输岀电压基本恒左并向负载R供电。此后，使IGBT关断，电感L中储存的能量向负载L释放，电流为i2。负载电压极性为上正下负，与电源电压极性相反。稳态时，一个周期T 电感L两端电压U L对时间积分为零。 当IGBT处于通态期间，U L=E：而当IGBT处于断态期间，U L=-U O0于是UiU=U°tw, 所以输出电压为Uo/Ui=-[D/(1-D)].(等式右边负号表示升降压型电路的输出电压与输入电压极性相反，其电压值既可髙于其输入电压，也可低于其输入电压) 该电路存在两种工作模式：电感电流连续工作模式、电感电流断续工作模式 两种工作模式的临界条件：L/ (RTs) N (1-D) 2/2 升降斥(Buck-Boost)型电路原理图 二.仿真电路原理图 三?电感电流连续工作模式U (RTs) 3 (I-D) 72 1?参数设置 输入电压Ui=12V Block Parameters: DC Voltage Sourcel DC VoLt age Source (mask) (Link) OK Apply 脉冲信号周期T=4c-5及占空比D=35% c?OLirce olock H-grarneters: HU ise sj倍压电路原理详解
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