5反向降压/升压变换器

这章呢我跟大家介绍一下

这个反极性的升降压变换器

那么跟我们前面提到的那个

升降压变换器的一个最大区别

就是说它能够实现一个极性的相反

也就是说它能够把输出电压变化为

跟输入电压极性相反的一个变换器

那么它呢是一个很典型的

一个反激类型的一个拓扑

比较非常地接近一个

一比一匝比的一个反激变换器

同时呢它的那个输入跟输出电压

它那个纹波电流它都是比较大

都是那种属于脉冲式的纹波电流

所以说这个拓扑的话

它的输入输出都需要有一个比较大的

滤波电路来把这个纹波电流给滤除掉

同时呢我们需要考虑到我们这个

反极性的那个 Buck Boost 变换器呢

它的那个主管在关断的时候

它上面的那个电压会是那个

输入电压加上输出电压的一个绝对值

所以说我们在选择这个主管的耐压的时候

要考虑到它的一个绝对值的一个耐压值

是输入加上输出电压

那么在这种应用的话

我们可以把它应用在两种场合

一种是能够把一个输入是正的电压

转化为一个输出是负的电压

那么这种应用的话就类似于可以

把一个简单的一个 Buck 的一个电路

然后通过改变这个 Buck 电路的一个参考点

就是把它改变为输出端的一个负端

然后就可以很简单的实现输出端的极性相反

这个我们在后面的一个章节里面

会做一个比较详细的介绍

那么另外一种场合应用的话

就是说它能够把一个负的输入电压

转化为一个正的输出电压

那么这个根据一个比较对偶的一个原理的话

我们可以用一颗 Boost 的一个变换器

然后呢把这个把它的参考点

接到我们输出端的一个正的一个点

那么就可以实现一个

把一个负电压转化为一个正的输出电压

同样的话因为我们的参考点的一些变化

所以说我们的控制器

我们的控制器的话就需要考虑到

在这种情况下需要耐受输入电压

加上输出量的一个绝对值的一个情况

所以我们在做一个控制器选择的时候

要考虑这个它的一个耐压情况的一个选择

那么对于一些功率比较大的场合

跟我们之前的提到的一些因素刺激下

在功率比较大的场合因为电流比较大

如果我们依然是使用

这种二极管来做一个整流的话

那么在二极管上所产生的

一个导通损耗会比较大

所以在一些功率比较大的场合

我们依然会建议用一个

同步整流管来替代一个二极管

以使得我们的那个效率

来达到一个最优的一个效果

那么这里呢是它的一个反极性的

一个 Buck Boost 的变换器的一个功率电路图

我们可以看到第一个绿色这个环路呢

它就代表 Q1它是，就是主管它开通的时候

当主管开通的时候呢

输入电压会通过 Q1直接加到 L1上

那么就是迫使 L1呢是上正下负的一个电压

然后电流也是由上往下流

那么这个时候呢如果 Q1关断了之后

我们就进入了一个续流的阶段

Q1关断之后呢在 L1上

会产生一个反极的电压

也就会变成一个下正上负的一个电压

同时呢电感电流呢要保持一个

只保持跟之前的一个流动方向是一致的

也就是电感电流会依然是从上往下流

这个时候呢电感电流就会沿着这个红色的这个圈

然后做一个续流的一个过程

那么我们就可以看到

根据这个反激的那个电压的一个极性来看

这里的话我们在输出上的

这个跟输入端共地的这一端呢

它这个电压会比我们这一端， D1这端

这个阳极这端的电压呢它那个电压会要高

所以这个时候我们可以看到输出的电压的极性

也就是会变成下正上负的一个极性

也就说实现了由输出电压跟输入电压

一个反极性的一个效果

所以我们根据这个 L1上在开通

跟关断时间的一个伏秒平衡的一个原则

我们也可以计算出这个

输入输出电压它的之间的一个关系

也就是输出电压会等于输入电压

乘以一个 Ton 除以 Toff 时间

但是我们要注意到这里会有一个负号

也就是代表了我们输出电压

跟输入电压是反极性的

那么这里呢，它是我们

这个主管上的一个纹波电流

也就是说我们可以看到主管上的纹波电流呢

它是只有在它主管开通这个这段时间

才会有一个逐渐上升的一个过程

那么当它关断之后呢

主管上是不会有电流流过的

同样的话我们对于那个输出端

也就是续流管 D1上的一个电流

也就是说 D1上的电流它只会在

它续流这个电路的时候才会有电流流过

而它没有续流的时候

也就是在主管开通的时候

它也是没有电流流过的

那么这两个电流的波形呢

分别代表了这个就是输入电流的一个值

这里是一个输出电流的一个值

所以说我们可以看到这个输入电流跟输出电流

它们的纹波电流都很大

这也就是说我们之前提到的

输入输出那个纹波电流都很大

所以要需要加一个比较大的一个滤波电路

才能够把这两个纹波电流给滤除掉

这章呢我跟大家介绍一下

这个反极性的升降压变换器

那么跟我们前面提到的那个

升降压变换器的一个最大区别

就是说它能够实现一个极性的相反

也就是说它能够把输出电压变化为

跟输入电压极性相反的一个变换器

那么它呢是一个很典型的

一个反激类型的一个拓扑

比较非常地接近一个

一比一匝比的一个反激变换器

同时呢它的那个输入跟输出电压

它那个纹波电流它都是比较大

都是那种属于脉冲式的纹波电流

所以说这个拓扑的话

它的输入输出都需要有一个比较大的

滤波电路来把这个纹波电流给滤除掉

同时呢我们需要考虑到我们这个

反极性的那个 Buck Boost 变换器呢

它的那个主管在关断的时候

它上面的那个电压会是那个

输入电压加上输出电压的一个绝对值

所以说我们在选择这个主管的耐压的时候

要考虑到它的一个绝对值的一个耐压值

是输入加上输出电压

那么在这种应用的话

我们可以把它应用在两种场合

一种是能够把一个输入是正的电压

转化为一个输出是负的电压

那么这种应用的话就类似于可以

把一个简单的一个 Buck 的一个电路

然后通过改变这个 Buck 电路的一个参考点

就是把它改变为输出端的一个负端

然后就可以很简单的实现输出端的极性相反

这个我们在后面的一个章节里面

会做一个比较详细的介绍

那么另外一种场合应用的话

就是说它能够把一个负的输入电压

转化为一个正的输出电压

那么这个根据一个比较对偶的一个原理的话

我们可以用一颗 Boost 的一个变换器

然后呢把这个把它的参考点

接到我们输出端的一个正的一个点

那么就可以实现一个

把一个负电压转化为一个正的输出电压

同样的话因为我们的参考点的一些变化

所以说我们的控制器

我们的控制器的话就需要考虑到

在这种情况下需要耐受输入电压

加上输出量的一个绝对值的一个情况

所以我们在做一个控制器选择的时候

要考虑这个它的一个耐压情况的一个选择

那么对于一些功率比较大的场合

跟我们之前的提到的一些因素刺激下

在功率比较大的场合因为电流比较大

如果我们依然是使用

这种二极管来做一个整流的话

那么在二极管上所产生的

一个导通损耗会比较大

所以在一些功率比较大的场合

我们依然会建议用一个

同步整流管来替代一个二极管

以使得我们的那个效率

来达到一个最优的一个效果

那么这里呢是它的一个反极性的

一个 Buck Boost 的变换器的一个功率电路图

我们可以看到第一个绿色这个环路呢

它就代表 Q1它是，就是主管它开通的时候

当主管开通的时候呢

输入电压会通过 Q1直接加到 L1上

那么就是迫使 L1呢是上正下负的一个电压

然后电流也是由上往下流

那么这个时候呢如果 Q1关断了之后

我们就进入了一个续流的阶段

Q1关断之后呢在 L1上

会产生一个反极的电压

也就会变成一个下正上负的一个电压

同时呢电感电流呢要保持一个

只保持跟之前的一个流动方向是一致的

也就是电感电流会依然是从上往下流

这个时候呢电感电流就会沿着这个红色的这个圈

然后做一个续流的一个过程

那么我们就可以看到

根据这个反激的那个电压的一个极性来看

这里的话我们在输出上的

这个跟输入端共地的这一端呢

它这个电压会比我们这一端， D1这端

这个阳极这端的电压呢它那个电压会要高

所以这个时候我们可以看到输出的电压的极性

也就是会变成下正上负的一个极性

也就说实现了由输出电压跟输入电压

一个反极性的一个效果

所以我们根据这个 L1上在开通

跟关断时间的一个伏秒平衡的一个原则

我们也可以计算出这个

输入输出电压它的之间的一个关系

也就是输出电压会等于输入电压

乘以一个 Ton 除以 Toff 时间

但是我们要注意到这里会有一个负号

也就是代表了我们输出电压

跟输入电压是反极性的

那么这里呢，它是我们

这个主管上的一个纹波电流

也就是说我们可以看到主管上的纹波电流呢

它是只有在它主管开通这个这段时间

才会有一个逐渐上升的一个过程

那么当它关断之后呢

主管上是不会有电流流过的

同样的话我们对于那个输出端

也就是续流管 D1上的一个电流

也就是说 D1上的电流它只会在

它续流这个电路的时候才会有电流流过

而它没有续流的时候

也就是在主管开通的时候

它也是没有电流流过的

那么这两个电流的波形呢

分别代表了这个就是输入电流的一个值

这里是一个输出电流的一个值

所以说我们可以看到这个输入电流跟输出电流

它们的纹波电流都很大

这也就是说我们之前提到的

输入输出那个纹波电流都很大

所以要需要加一个比较大的一个滤波电路

才能够把这两个纹波电流给滤除掉