电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵

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升压电路

升压型又称为 BOOST 控制器,
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第1张图片

分析过程

不加二极管和电容

简单的过程,但电压不稳定,所以后面加入了二极管和电容
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 1. MOS管相当于一个频繁通断的开关
 2. 当中间MOS管闭合,电感电流在短时间上升到2.4A。
 3. 这时断开开关,由于电感的电流不能突变,所以2.4Ax5Ω=12v,也就是负载端电压增加
 4. 当再次闭合,负载电压依然是0

加入电容和二极管后

需要注意的是负载的消耗功率要不大于电源的输出功率。电容维持负载电压,电感维持工作电流。
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降压电路

降压型又称为 BUCK 控制器
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电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第4张图片

原理

输入的高电压使用**频率开关得到到PWM输出等效电压,如下图所示
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第5张图片

1,为了维持输出负载电压稳定,电阻(负载)并联电容

可以阻止开关闭合,导致负载端的电压突变,由于电容两端电压和闭合后电压不同,电容两端瞬间电压变化很大会导致电流很大。开关断开后,导致电容会将储存的能量释放。这时电容相当一个电源,但这个电源的电压不是恒定的。

电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第6张图片

2,使用电感限制电容导致的突变电流

为了防止电感两端由于电流的突变导致的电压过大,需要将MOS管闭合后的形成一个回路,下图中在5v位置接一根导线到地就是这个作用,但是这种电路明显不对*,不可能直接接地*。所以在接地的线路中加一个反向二极管**,限制了电流的方向,才能够满足电感的放电回路。这个二极管也称为续流二极管
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第7张图片
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第8张图片

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降压电路

电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第10张图片

同步整流降压芯片

converter

内部集成两个MOS管的同步整流,小于5A输出。称为converter,转化器
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controller

没有集成两个MOS管,用于电流比较大的控制电路
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可以参考降压电路原理

电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第13张图片

电荷泵

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电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第14张图片
上面最大的问题是开关频率。下面是一个实际电路完成升压过程
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第15张图片
下面电路能够维持的条件是充电功率大于放电功率

电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第16张图片
多级电荷泵
电路的升压(boost)5-12v,降压(buck)和电荷泵_第17张图片

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