【電路設(shè)計(jì)】BUCK-BOOST電路負(fù)壓生成-KIA MOS管

DCDC電路中的BUCK-BOOST電路，在一些OLED驅(qū)動(dòng)芯片中，其往往會(huì)被運(yùn)用到。

對(duì)于DCDC電路，BUCK電路、BOOST電路。其主要起到了降壓與升壓的電路。下文這種電路，可以說是其二者的結(jié)合，既能實(shí)現(xiàn)升壓，也能實(shí)現(xiàn)降壓。

圖為最簡(jiǎn)單的BUCK-BOOST電路。主要用到了電源V1 MOS管 肖特基二極管 電容 負(fù)載電阻 以及PWM控制器。其與BUCK電路BOOST電路采用的器件幾乎一模一樣。

MOS管選擇的是PMOS管，其柵極由PWM進(jìn)行控制。只要滿足Vgs<Vgs(th)即可實(shí)現(xiàn)MOS管的導(dǎo)通。

MOS管相當(dāng)于開關(guān)的作用，控制所在支路的斷開與閉合。

當(dāng)柵極為高電平時(shí)，Vgs>Vgs(th)，此時(shí)MOS管斷開，其所在的支路不導(dǎo)通。

當(dāng)柵極為低電平時(shí)，Vgs<Vgs(th)，此時(shí)MOS管閉合，在不考慮壓降的情況下，其相當(dāng)于導(dǎo)線的作用。

所以，此電路分兩種情況進(jìn)行討論。

（1） 當(dāng)MOS管導(dǎo)通時(shí)，電流流向：V1正極→C1→V1負(fù)極 C1正極→Q1MOS管→L1電感→C1負(fù)極。此時(shí)電感將電能轉(zhuǎn)換為磁能進(jìn)行儲(chǔ)能，流過其兩端的電流逐漸增大，由于電感具有阻礙電流變化的特性，所以對(duì)于其極性而言，表現(xiàn)為上正下負(fù)。同時(shí)C2電容放電，給負(fù)載進(jìn)行供電。

（2） 當(dāng)MOS管斷開時(shí)，電感的磁能轉(zhuǎn)換為電能，因?yàn)榱飨蚱鋬啥说碾娏髦饾u變小，且其具有阻礙電流變化的特性，所以對(duì)于其極性而言，表現(xiàn)為下正上負(fù)。電流流向：V1正極→C1→V1負(fù)極 L1下端→C2&負(fù)載電阻→肖特基二極管→L1上端。電容C2被充電。

根據(jù)電感的秒伏定律：

VinTon=-VoutToff

VinDT=-Vout(1-D)T

Vout=-Vin*D/(1-D)

當(dāng)占空比小于50%時(shí)，輸出為降壓。

當(dāng)占空比大于50%時(shí)，輸出為升壓。

常規(guī)的BUCK-BOOST電壓，輸出與輸入極性相反，輸出表現(xiàn)為負(fù)壓。

電路特征

輸出電壓可大于/等于/小于輸入電壓

輸入/輸出電流斷續(xù)

輸出電壓是負(fù)壓

MOS管、二極管端壓為(VIN+VOUT)，對(duì)器件耐壓要求較高。

雖說，BUCK-BOOST電路既能實(shí)現(xiàn)升壓，也能實(shí)現(xiàn)降壓，然而就效率而言，其還是要低于單純的BUCK電路或者BOOST電路，所以在使用時(shí)，還是需注意余量。

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