直流電壓升壓降壓變換原理

DC-DC電路原理：

DC-DC是英語直流變直流的縮寫，所以DC-DC電路是某直流電源轉變為不同電壓值的電路。DC-DC是開關電源技術的一個分支，開關電源技術包括AC-DC、DC-DC兩ff個分支。DC-DC電路按功能分為：

升壓變換器：將低電壓變換為高電壓的電路。

降壓變換器：將高電壓變換為低電壓的電路。

反向器：將電壓極性改變的電路，有正電源變負電源，負電源變正電源兩類。

三個主要分支，當然應用時在同一電路中會有升壓反向、降壓升壓等功能同時存在。

DC-DC變換器的基本電路有升壓變換器、降壓變換器、升降壓變換器三種。

降壓變換器原理圖如圖1所示，當開關閉合時，加在電感兩端的電壓為(Vi-Vo)，此時電感由電壓(Vi-Vo)勵磁，電感增加的磁通為：(Vi-Vo)*Ton。

當開關斷開時，由于輸出電流的連續，二極管VD變為導通，電感削磁，電感減少的磁通為：(Vo)*Toff。

當開關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時，(Vi-Vo)*Ton=(Vo)*Toff，由于占空比D1，所以Vi>Vo，實現降壓功能。

圖1 降壓變換器原理圖

升壓變換器原理圖如圖2所示，當開關閉合時，輸入電壓加在電感上，此時電感由電壓(Vi)勵磁，電感增加的磁通為：(Vi)*Ton。

當開關斷開時，由于輸出電流的連續，二極管VD變為導通，電感削磁，電感減少的磁通為：(Vo- Vi)*Toff。

當開關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時，(Vi)*Ton=(Vo- Vi)*Toff，由于占空比D1，所以Vi 。

圖2 升壓變換器原理圖

升降壓變換器、入出極性相反原理如圖3, 當開關閉合時，此時電感由電壓(Vi)勵磁，電感增加的磁通為：(Vi)*Ton;當開關斷開時，電感削磁，電感減少的磁通為：(Vo)*Toff。當開 關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時，增加的磁通等于減少的磁通，(Vi)*Ton=(Vo)*Toff，根據Ton比Toff值不同，可能Vi Vo，也可能Vi>Vo。

圖3 升降壓變換器原理圖