降压电路有哪几种方式?开关电源中BUCK降压电路
降压电路有哪几种方式?
1、变压器降压。
这个最常见的一种电路降压方式,大多数家电上都是使用的这种降压方式,那就是采用变压器降压后再整流滤波。这种方式的好处就是它的寿命很长,电路很稳定,不管是小功率电路,还是大功率电路,都非常适合。缺点是价格很高,而且电路复杂,如果是一些小家电控制、LED灯等,使用变压器来降压,成本就太高了,一般大功率电路中都使用变压器来降压。
2、使用电感来降压。
使用一体成型式电感来降压,成本就会明显更低,电感降压适用于电流较大的场合,比如降压起动,电感式风扇调速。
3、使用电容来降压。
电容降压适用于电流较小的场合,比如小型充电器、LED照明、小家电控制等场合。并不是所有电容都可以用来作为降压电容,一般多使用阻容降压专用的粉包CBB22电容、盒装的CBB电容和X2安规电容,特别提醒,使用电容来降压,最容易出现容量衰减过大的问题,对电容的品质要求极高,所以必须使用阻容降压专用的电容器。
阻容降压专用电容
阻容降压电容的特点和作用:自愈性能好,能承受浪涌电压冲击;长期负载下优异的电容量稳定性。用于电源串联接与阻容降压如电表、LED供电模块,对容量稳定性要求较高的场合。
开关电源中BUCK降压电路
BUCK,12V转化为5V的降压电路。与BOOST的电路不同,BUCK降压电路电源输出直接串联开关,二极管并联电感前端。电容与负载并联,闭合开关电路通电。这时候的二极管是截止的。电流直接流向电感,同时给电容充电和后面的负载供电,因为电感上的电流不能突变,所以会阻碍电流的变化。产生与电源相反的电压,电感上的电流慢慢增加,根据欧姆定律,电压等于电流乘与电阻,可以得出负载端的电压因为电流的升高而升高,此时的输出电压波形是这样的。当电压升高到5V左右时,就需要断开开关,此时电感为了阻碍电流的消失。感应出相反的电压,正负极性就发生了改变,这个时候的电感就是电路中的电源。给负载供电通过二极管形成回路,而在电感极性发生变化的时候,是不能给后面的电路供电的。这个电容的作用就是负责此时给电路供电,当电感中的电流慢慢减少,负载端的电压也下降。对应的电压波形是这样的,不等电压降为零开关就又闭合进行新一轮的充电。
不难看出输出的电压波形是不断的波动的,但这个数值平均就差不多是5V。而我们是怎么得到这个数值的呢?那就是控制开关闭合的时间。也就是占控比,他的计算公式就等于输出电压值除以输入电压值。然后输出5V的电压,就需要5/12的时间闭合开关,7/12的时间断开开关。
而因为这个开关周期的时间很短,通常以微妙作为单位,所以就需要晶体管来替代开关。他已经有每秒上万次的开关频率,效率极高。以上就是BUCK电路的工作原理。