BOOST(theboostconverter):是一种直流开关升压电路。
直流—直流变换器通过对电力电子器件的通断控制,将直流电压断续地加到负载上,通过改变占空比改变输出电压平均值。示意图如下:
假定那个开关(即Fig1 三极管,有时候也用Mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,那么电容电压等于输入电压。
当开关管导通时,电感以Vi/L的速度充电,把能量储存在L中。当开关截止时,L产生反向感应电压,通过二极管D把储存的电能以(Vo-Vi)/L的速度释放到输出电容器C2中。输出电压由传递的能量多少来控制,而传递能量的多少通过电感电流的峰值来控制。
当充电时,三极管导通,输入电压Vin流过电感的电流增加,同时二极管可以防止Vout的对地反向电流。随着电感电流增加,电感L处于储能状态。
接下来三极管断开.电感泄流路径只剩下对Vout放电,但是电感电流不能突变特性。电感仍然以较大电流对Vout充电。此时Vout两端电压升高,高于Vin。达到升压目的。
BUCK:即一种降压斩波电路。基本特征是DC-DC转换电路,输出电压低于输入电压。输入电流为脉动的,输出电流为连续的。
他的组成器件与Boost差不多.如下图所示:
当开关管Q1驱动为高电平时,开关管导通,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C1充电,给负载R1提供能量。
当开关管Q1驱动为低电平时,开关管关断,储能电感L1通过续流二极管放电,电感电流线性减少,输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持。
ChargePump(电荷泵):
电荷泵的基本原理是给电容充电,把电容从充电电路取下以隔离充进的电荷,然后连接到另一个电路上,传递刚才隔离的电荷。但是ChargePump相对于Boost/Buck一个区别是,他既能升压,也能组成降压回路。
电荷泵的电压变换在两个阶段内实现。在第一个阶段,开关S1和S2关闭,而开关S3和S4打开,电容C1充电到输入电压。
在第二阶段,开关S3和S4关闭,而S1和S2打开。因为电容C1两端的电压降不能立即改变,输出电压跳变为输入电压的两倍。
以上三种回路各有优缺点:
同时Boost/Buck都有用到电感,这样或多或少会带出EMI问题。而ChargePump只是单纯的运用电容充放电,就没有这方面顾虑,但是ChargePump只能调整倍数关系的电压差,同时无法承载太大的Loading。
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