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  • 电源电路,4开关升降压BOB电源解析
    • 发布时间:2023-03-14 20:12:09
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    电源电路,4开关升降压BOB电源解析
    4开关BOB电源全称是BUCK or BOOST升降压电源,顾名思义,既可以降压,又可以升压,兼容BUCK和BOOST电源的功能。
    下图是4开关BOB电源的拓扑示意图,4个开关带一个电感,通过控制开关的导通、断开的不同状态来衍生出不同的电源架构。
    升压 降压 BOB电源
    降压模式
    当S4处于常闭、S3处于常开状态时,反复开关的管子是S1和S2,这就构成了BUCK降压结构。下图就是BUCK的结构,有S1、S2两个工作管子,这种BUCK被称为同步BUCK,效率会高一些。
    有两种工作周期,1:S1闭合、S2断开,对电感L1充电,见下图绿色曲线;2:S1断开、S2闭合,电感对负载放电,见下图蓝色曲线。
    升压 降压 BOB电源
    将上图中的S2代替为二极管也可以起到降压作用,然而效率会降低一些,二极管会消耗一部分功率,这种结构被称为非同步BUCK,只有S1一个管子动作。
    当S1闭合时,对电感L1充电,见下图绿色曲线;当S1断开时,电感L1通过负载——>二极管D2进行放电,见下图蓝色曲线。
    升压 降压 BOB电源
    对于非同步BUCK,如果在上图中SW点开关节点位置测量电压,会发现一个奇怪的负电压,如下图红色圈圈中那样,这是因为二极管需要有一个导通低电压,一般是0.7V,就刚好出现这个小小的负电压。
    升压模式
    当S1处于常闭、S2处于常开状态时,反复开关的管子是S3和S4,这就构成了boost升压结构。
    下图就是BOOST的结构,有S3、S4两个工作管子,有两种工作周期,1:S3闭合、S4断开,对电感L1充电,见下图蓝色曲线;2:S3断开、S4闭合,电感对负载放电,见下图绿色曲线。
    升压 降压 BOB电源
    同样地,也可以把S4代替为二极管,依然实现升压结构。
    升压 降压 BOB电源
    总而言之,4开关架构电源,通过对开关进行配置,可以自由工作在降压或者是升压的模式。
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