楼氏洞察｜降压转换器和升压转换器是如何工作的？

来源:Knowles楼氏电容发布时间:2023-02-281385浏览

点击蓝字· 关注我们

KPD

楼氏电容

电力电子领域关键应用的产品设计师们在挑选所需的元件时需格外谨慎，既要确保在恰当的时间提供所需的电压，还要缓解电压纹波等问题，以确保系统的寿命，提高元件的可靠性。

降压转换器和升压转换器是电源应用中的两种最基本的DC-DC转换器拓扑结构，是关键电源模块，需要慎重挑选组成元件。降压转换器将系统的主电源降压以用于较低电压的元件；而升压转换器则将电压升至比输入电压更高的的数值。降压和升压转换器越来越多地被用于一些重要应用中的开关模式电源（SMPS），如军用无人驾驶飞行器（UAV）和无人机的电力输送网络、太阳能电池板、电动汽车和X射线机等。

此外，由于其可靠性和简单性，这些转换器可作为更复杂拓扑结构的理想构建模块，如：

正向转换器
逆向转换器
降压-升压转换器
半桥转换器
全桥转换器
ZVT全桥转换器
推拉式转换器

下面，让我们更深入地了解降压和升压转换器的工作原理及其内部元件（如电容器等）的基本情况。

降压转换器是如何工作的？

最常见的开关转换器是降压转换器，它可将直流电压下调至相同极性的较低直流电压。降压转换器在使用分布式电源轨（如24V至48V）的系统中不可或缺，可将电压就地转换为15V、12V或5V，并且功率损失很小。

在工作中，输入电压被连接到电感器，然后输入和输出电压之间的差值被强制穿过电感器，使电流增加。在此过程中，电流同时流入负载和输出电容，对电容进行充电。当开关闭合时，电容器向负载放电，使总电流（电感和电容器的电流之和）增加。

升压转换器是如何工作的？

相反，直流输入电压通过升压转换器后会产生比输入值高但极性相同的直流输出电压。当开关打开时，输入电压被强制穿过电感器，使电流上升。当开关闭合时，减少的电感电流迫使电感的开关端摆正，正向偏压二极管，令电容器充电至高于输入电压的电压值。在稳态运行期间，电感电流在开关闭合时流向输出电容器和负载。当开关打开时，负载电流仅由电容器提供。