直流 BUCK 和 BOOST 斩波电路
一、 BUCK 电路
降压斩波电路 (Buck Chopper)
Q 为开关管，其驱动电压一般为
PWM(Pulse width modulation 脉宽调制 ) 信号，信号周期为
Ts，则信号频率为 f=1/Ts ，导通时间为 Ton，关断时间为 Toff ，则周期 Ts=Ton+Toff ，占空比 Dy=
Ton/Ts。
负载电压的平均值为：
U o
ttt
on U i
ton
T
U i aU i
onoff
式中 ton 为 V 处于通态的时间， toff 为 V 处于断态的时间， T 为开关周期，α为导通占空
比，简称占空比或导通比 ( α =ton/T) 。由此可知，输出到负载的电压平均值UO 最大为 Ui，若 减小占空比α， 则 UO 随之减小， 由于输出电压低于输入电压， 故称该电路为降压斩波电路。
工作原理为 :
当在 ton 状态时，电源为这个电路供电，并对电感和电容充电，负载电压缓慢上升到电源电压。当 toff 状态时，电源电压为断开状态，系统供电依靠电感和电容的储能供电。所以 是一个递减的电压。 所以系统的这个工作流程为， 周期性的电源供电方式， 而输出的负载的电源大小取决于周期中的占空比。
C
E G
UGE
+
UD
t
t
on
off
+
+ L 1
T
t
U i
V
DUD
-
C1
R Uo
-
i U
O U
t
-
t
(b) 波形图（实验结果 ） (a) 电路图
图 1 降压斩波电路的原理图及波形
二、 BOOST 电路
开关管 Q 也为 PWM 控制方式，但最大占空比 Dy 必须限制，不允许在 Dy=1 的状态下工在输入作。电感 Lf 侧，称为升压电感。 Boost 变换器也有 CCM 和 DCM 两种工作方式
升压斩波电路 (Boost Chopper)
U iI 1ton=(U O-U i) I 1t off
U o
t on toff toff
U i
T toff
U i
上式中的T/t off ≥ 1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。
工作原理
当开关 S 在位置 a 时，如图 2(a)所示电流 iL 流过电感线圈 L ，电流线性增加，电能以磁能 形式储在电感线圈 L 中。此时，电容 C 放电， R 上流过电流 Io， R 两端为输出电压 Vo，极
Vs 负极，二极管承受反向电压，所以电容不 性上正下负。由于开关管导通，二极管阳极接
能通过开关管放电。开关 S 转换到位置 b 时，构成电路如 2(b)所示，由于线圈 L 中的磁场 将改变线圈 L 两端的电压极性，以保持 iL 不变。这样线圈 L 磁能转化成的电压 VL 与电源 Vs 串联，以高于 Vo 电压向电容 C、负载 R 供电。高于 Vo 时，电容有充电电流；等于 Vo 时，充电电流为零；当 Vo 有降压趋势时，电容向负载 R 放电，维持 Vo 不变
I
1
UGE
t
+
U i
L 1
G
- UD
C
+
D C1R
+
D U
t
V
E
Uo -
-
O U
t ）
(a)电路图
(b)波形图（实验结果
图 2 升压斩波电路的原理图及波形
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