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  • 電源電路,4開關升降壓BOB電源解析
    • 發布時間:2023-03-14 20:12:09
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    電源電路,4開關升降壓BOB電源解析
    4開關BOB電源全稱是BUCK or BOOST升降壓電源,顧名思義,既可以降壓,又可以升壓,兼容BUCK和BOOST電源的功能。
    下圖是4開關BOB電源的拓撲示意圖,4個開關帶一個電感,通過控制開關的導通、斷開的不同狀態來衍生出不同的電源架構。
    升壓 降壓 BOB電源
    降壓模式
    當S4處于常閉、S3處于常開狀態時,反復開關的管子是S1和S2,這就構成了BUCK降壓結構。下圖就是BUCK的結構,有S1、S2兩個工作管子,這種BUCK被稱為同步BUCK,效率會高一些。
    有兩種工作周期,1:S1閉合、S2斷開,對電感L1充電,見下圖綠色曲線;2:S1斷開、S2閉合,電感對負載放電,見下圖藍色曲線。
    升壓 降壓 BOB電源
    將上圖中的S2代替為二極管也可以起到降壓作用,然而效率會降低一些,二極管會消耗一部分功率,這種結構被稱為非同步BUCK,只有S1一個管子動作。
    當S1閉合時,對電感L1充電,見下圖綠色曲線;當S1斷開時,電感L1通過負載——>二極管D2進行放電,見下圖藍色曲線。
    升壓 降壓 BOB電源
    對于非同步BUCK,如果在上圖中SW點開關節點位置測量電壓,會發現一個奇怪的負電壓,如下圖紅色圈圈中那樣,這是因為二極管需要有一個導通低電壓,一般是0.7V,就剛好出現這個小小的負電壓。
    升壓模式
    當S1處于常閉、S2處于常開狀態時,反復開關的管子是S3和S4,這就構成了boost升壓結構。
    下圖就是BOOST的結構,有S3、S4兩個工作管子,有兩種工作周期,1:S3閉合、S4斷開,對電感L1充電,見下圖藍色曲線;2:S3斷開、S4閉合,電感對負載放電,見下圖綠色曲線。
    升壓 降壓 BOB電源
    同樣地,也可以把S4代替為二極管,依然實現升壓結構。
    升壓 降壓 BOB電源
    總而言之,4開關架構電源,通過對開關進行配置,可以自由工作在降壓或者是升壓的模式。
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