DC/DC变换电路详解：斩波电路与PWM控制

本文主要介绍了DC-DC变换电路的基本原理和常见类型，包括降压、升压、升降压斩波电路以及库克变换电路。DC/DC变换电路用于将直流电能转换为不同电压的直流电能，是电源管理中的重要组成部分。文中详细讨论了直流PWM控制技术，阐述了开关管的导通和断开状态对输出电压的影响，并介绍了通过调节占空比来控制输出电压的方法。 在直流变换领域，降压斩波电路（Buck电路）用于降低输入电压，其工作原理是通过控制开关管的导通和断开来改变负载上的平均电压。当开关管导通时，负载由输入电压US供电；当开关管断开时，负载通过电感储存的能量供电。升压斩波电路（Boost电路）则相反，通过调整开关管的工作状态，使得输出电压高于输入电压。升降压斩波电路（Buck-Boost电路）则可以在提升或降低输出电压之间切换，适用于输入和输出电压可能反转的情况。库克变换电路（Cuk circuit）结合了降压和升压斩波电路的特点，可以提供连续的输入电流和输出电流，且输入和输出电压符号可逆。 PWM（脉宽调制）是控制直流变换电路的关键技术。通过调整开关管在一个周期内导通的时间比例（占空比D），可以连续地调节输出电压。占空比D越大，输出电压越高；反之，D越小，输出电压越低。PWM控制允许在不改变开关频率的前提下，通过改变占空比来调整输出电压，从而实现高效、精确的电压调节。 此外，文章还提到了复合斩波电路和变压器隔离的直流-直流变换器。复合斩波电路结合了多种基本斩波电路的特点，以满足更复杂的电压转换需求。而变压器隔离的直流-直流变换器则通过变压器隔离输入和输出，提高系统的安全性和稳定性，同时可以解决不同电压等级之间的转换问题。 总结来说，DC-DC变换电路是电子系统中不可或缺的部分，它们能够有效地转换和调节直流电压，以适应各种设备和应用的需求。通过理解这些基本电路的工作原理和PWM控制策略，可以设计和优化电源管理系统，确保设备的稳定运行。