BUCK-BOOST电源的奥秘揭秘
BUCK-BOOST电路的核心在于其独特的输出电压调节机制,通过调整开关管的导通比例(占空比)Vo = Vin * D / (1 - D),可以实现电压的升降,即使输出极性与输入相反而出。
电路中四个开关管(Q1、Q2、Q3、Q4)协同工作,其中Q1/Q3和Q2/Q4交替导通,看似简单,但可能带来较大损耗和共模噪声。设计难点在于无缝切换至Buck或Boost模式,特别是在Vin等于Vout时,需要精密的控制逻辑。
以一个典型设计为例,当输入电压10~14V,要求输出-5V,电流为1A,我们选择XL4201芯片。计算参数如下:
输出电容计算这部分通常涉及更详细的滤波设计,这里省略。
在boost模式下,M3的占空比不可调整,M2的导通时间会随着输入电压的降低而增加,以抵消boost的影响。整个转换过程受clock时序严格控制,确保输出电压的稳定和切换的平滑。
当面对低电压情况,电路会自动切换至boost模式,展现出BUCK-BOOST电路的灵活性。以上内容主要基于《BUCK-BOOST拓扑浅析》- 劲锐佳科技、《四开关Buck-Boost解析》- 电子发烧友和《BUCK-BOOST原理》- 百度文库的深入研究,但请作者确认版权信息,以免侵犯。