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本文摘要:作者:范海峰 概述 升压-降压转换器被普遍应用于工业用个人计算机(IPC),销售点(POS)系统,和汽车启停系统。在这些应用于中,输出电压可以低于或高于所需的输入电压。基本偏移升压-降压转换器具备一个相对于短路的负输入电压。单端初级电感器转换器(SEPIC),Zeta转换器和双电源升压-降压转换器具备相反或非偏移输入。 然而,与基本偏移升压-降压转换器比起,所有这三个非偏移流形结构具备额外的功率元件,并且效率有所上升。

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作者:范海峰  概述  升压-降压转换器被普遍应用于工业用个人计算机(IPC),销售点(POS)系统,和汽车启停系统。在这些应用于中,输出电压可以低于或高于所需的输入电压。基本偏移升压-降压转换器具备一个相对于短路的负输入电压。单端初级电感器转换器(SEPIC),Zeta转换器和双电源升压-降压转换器具备相反或非偏移输入。

然而,与基本偏移升压-降压转换器比起,所有这三个非偏移流形结构具备额外的功率元件,并且效率有所上升。本文讲解对这些升压-降压转换器的操作者原理、电流形变和功率损耗分析,并且明确提出高效非偏移升压-降压转换器的设计标准。  偏移升压-降压转换器  图表1表明了基本偏移升压-降压转换器的电路原理图,连同倒数传导模式(CCM)下的典型电压和电流波形。

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除了输出和输入电容器,功率级由一个功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),一个二极管,和一个电感器构成。当MOSFET(Q1)接上时(ON),流经电感器(L1)的电压为VIN,而电感器电流的斜升速率与VIN的下降速率成正比。这造成电感器内的电能积累。当Q1接上时,输入电容器获取全部阻抗电流。

当Q1重开时,二极管(D1)被相反偏压,并且电感器电流的上升速度与VOUT的上升速度成正比。在Q1插入时,电能从电感器被传输到输入阻抗和电容器。  CCM模式下的偏移升压-降压转换器的电压转换率可回应为:  在这里,D是Q1的频率,并且一直在0至1的范围内。

等式1回应输入电压的幅度可以低于(此时D0.5)或高于(此时0.5)输出电压。然而,输入电压与输出电压的极性一直忽略。

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  传统非偏移升压-降压转换器  偏移升压-降压转换器无法满足需要相反输入电压的应用于的拒绝。SEPIC,Zeta,和双电源升压-降压转换器是三种少见的非偏移升压-降压流形结构。Zeta转换器,也被称作偏移SEPIC,它与SEPIC互为类似于,但是不如SEPIC那么热门,其原因在于这类转换器必须一个不会减少电路复杂度的低外侧驱动器。

  在图表2中表明了一个SEPIC转换器和其CCM模式下的理想波形。一个SEPIC转换器的电压转换率为:  等式2回应相反输入电压和升压-降压能力。


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