升降压变换器(负压输出)基础_电源工程师技术培训网

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李竹筠

德州仪器降压变换器系统应用经理德州仪器技术委员会委员

降压变换器系统应用经理，德州仪器技术委员会委员，毕业于南京航空航天大学电力电子与电力传动专业。主要从事降压变换器的产品定义和推广，以及相关产品的技术支持。

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基本工作原理

21

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课程介绍

升降压变换器(负压输出)基础

总章节：3
课程时长：26:18

DC-DC 降压压变换器是开关电源的基础拓扑之一，它的作用是从不稳定的，较高的电压值的输入电源中获得稳定的、合适电压值的输出，以便后续负载的使用。本系列视频从工程实践经验出发，定性地介绍了DC-DC降压变换器的工作原理、无源器件选择、关键性能指标以及控制方法。希望观众通过视频学会如何选择合适的降压变换器芯片、搭建降压变换器电路、对电路进行测试并且评估性能，以满足实际工作中的需要。

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李竹筠

德州仪器降压变换器系统应用经理德州仪器技术委员会委员

降压变换器系统应用经理，德州仪器技术委员会委员，毕业于南京航空航天大学电力电子与电力传动专业。主要从事降压变换器的产品定义和推广，以及相关产品的技术支持。

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00:00

升降压变换器负压输出基础介绍

介绍了升降压变换器的基本工作原理，特别是负压输出型变换器的关键组成部分，包括半导体功率器件和被动元件等。重点讲述了如何通过内部线路工作，将输入的正压转换为所需的负压，强调负压的绝对值不受输入电压影响，可以高于或低于输入电压。

介绍了升降压变换器的基本工作原理，特别是负压输出型变换器的关键组成部分，包括半导体功率器件和被动元件等。重点讲述了如何通过内部线路工作，将输入的正压转换为所需的负压，强调负压的绝对值不受输入电压影响，可以高于或低于输入电压。

01:08

负压型正降压直流变换器工作原理及输入输出关系分析

介绍了负压型正降压直流变换器的工作原理，首先分析了开关管Q1导通和关断时电感和输出电容的供电情况。进一步解释了开关周期、频率及占空比的定义，强调占空比小于等于1。最后，讨论了该变换器的输入输出关系，包括电感电流的变化规律和输出电压的计算公式。

介绍了负压型正降压直流变换器的工作原理，首先分析了开关管Q1导通和关断时电感和输出电容的供电情况。进一步解释了开关周期、频率及占空比的定义，强调占空比小于等于1。最后，讨论了该变换器的输入输出关系，包括电感电流的变化规律和输出电压的计算公式。

03:17

升降压变换器的输入输出关系及功率管电压应力分析

1. 升降压变换器的输入输出关系表明，当占空比D小于0.5时，Vo的绝对值小于Vin；当D大于0.5时，Vo的绝对值大于Vin；特别地，当D等于0.5时，Vo的绝对值等于Vin，这表明该变换器可以实现电压的升压或降压。 2. 在升降压变换器中，功率管Q1和二极管D1的电压应力是一个关键考虑因素。当Q1导通时，其两端的电压等于Vin加上二极管右边的负电压（-Vo），表明Q1承受的电压应力较高。 3. 同样，当二极管D1导通时，其电压应力也显著，因为此时Q1左端为负的VO，右端为VIN，因此Q1两端的电压为Vin加上Vo。 4. 综上所述，升降压变换器的Q1和D1的电压应力相比于传统的降压变换器（buck变换器）有所提高，因为它们承受的电压应力等于Vin加上Vo，这要求设计时选用能够承受高电压应力的元件。

1. 升降压变换器的输入输出关系表明，当占空比D小于0.5时，Vo的绝对值小于Vin；当D大于0.5时，Vo的绝对值大于Vin；特别地，当D等于0.5时，Vo的绝对值等于Vin，这表明该变换器可以实现电压的升压或降压。 2. 在升降压变换器中，功率管Q1和二极管D1的电压应力是一个关键考虑因素。当Q1导通时，其两端的电压等于Vin加上二极管右边的负电压（-Vo），表明Q1承受的电压应力较高。 3. 同样，当二极管D1导通时，其电压应力也显著，因为此时Q1左端为负的VO，右端为VIN，因此Q1两端的电压为Vin加上Vo。 4. 综上所述，升降压变换器的Q1和D1的电压应力相比于传统的降压变换器（buck变换器）有所提高，因为它们承受的电压应力等于Vin加上Vo，这要求设计时选用能够承受高电压应力的元件。

04:53

升降压变换器的输入输出关系及功率管电压应力分析

1. 升降压变换器SW端电压平均值为0，这一结论无论在DCM还是CCM模式下均成立，基于电感电压的伏秒平衡原理。 2. 电感电流平均值不同于降压变换器，等于输出电流平均值加上输入电流平均值，体现了升降压变换器的特殊性。 3. 在DCM模式下，升降压变换器的工作特性与降压变换器类似，但占空比受输入输出比、工作频率和负载影响。 4. 输出电压纹波的表达式显示，与降压变换器不同，纹波直接与输出电流、占空比、开关频率和输出电容有关。 5. 通过TPS560430升降压变换器的实际波形分析，证实了理论上的电压纹波特性，展示了开关管导通和二极管续流时输出电压纹波的变化。

1. 升降压变换器SW端电压平均值为0，这一结论无论在DCM还是CCM模式下均成立，基于电感电压的伏秒平衡原理。 2. 电感电流平均值不同于降压变换器，等于输出电流平均值加上输入电流平均值，体现了升降压变换器的特殊性。 3. 在DCM模式下，升降压变换器的工作特性与降压变换器类似，但占空比受输入输出比、工作频率和负载影响。 4. 输出电压纹波的表达式显示，与降压变换器不同，纹波直接与输出电流、占空比、开关频率和输出电容有关。 5. 通过TPS560430升降压变换器的实际波形分析，证实了理论上的电压纹波特性，展示了开关管导通和二极管续流时输出电压纹波的变化。

06:25

负压型升降压变换器的工作原理及输入输出关系

1. 电感的输出电流平均值为200μH一格，当输出电流为0.1安培，假设效率为100%或较高，电感电流Iin也约为0.1安培。 2. 根据电感电流的平均值计算公式，电感电流的平均值等于I加IO，因此此时电感电流的平均值为0.2安培。 3. 这一结果符合之前对电感电流平均值的推导。 4. 讨论的内容是负压型输出升降压变换器的工作原理及其输入输出关系。

1. 电感的输出电流平均值为200μH一格，当输出电流为0.1安培，假设效率为100%或较高，电感电流Iin也约为0.1安培。 2. 根据电感电流的平均值计算公式，电感电流的平均值等于I加IO，因此此时电感电流的平均值为0.2安培。 3. 这一结果符合之前对电感电流平均值的推导。 4. 讨论的内容是负压型输出升降压变换器的工作原理及其输入输出关系。

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升降压变换器负压输出基础介绍

介绍了升降压变换器的基本工作原理，特别是负压输出型变换器的关键组成部分，包括半导体功率器件和被动元件等。重点讲述了如何通过内部线路工作，将输入的正压转换为所需的负压，强调负压的绝对值不受输入电压影响，可以高于或低于输入电压。

介绍了升降压变换器的基本工作原理，特别是负压输出型变换器的关键组成部分，包括半导体功率器件和被动元件等。重点讲述了如何通过内部线路工作，将输入的正压转换为所需的负压，强调负压的绝对值不受输入电压影响，可以高于或低于输入电压。

01:08

负压型正降压直流变换器工作原理及输入输出关系分析

介绍了负压型正降压直流变换器的工作原理，首先分析了开关管Q1导通和关断时电感和输出电容的供电情况。进一步解释了开关周期、频率及占空比的定义，强调占空比小于等于1。最后，讨论了该变换器的输入输出关系，包括电感电流的变化规律和输出电压的计算公式。

介绍了负压型正降压直流变换器的工作原理，首先分析了开关管Q1导通和关断时电感和输出电容的供电情况。进一步解释了开关周期、频率及占空比的定义，强调占空比小于等于1。最后，讨论了该变换器的输入输出关系，包括电感电流的变化规律和输出电压的计算公式。

03:17

升降压变换器的输入输出关系及功率管电压应力分析

1. 升降压变换器的输入输出关系表明，当占空比D小于0.5时，Vo的绝对值小于Vin；当D大于0.5时，Vo的绝对值大于Vin；特别地，当D等于0.5时，Vo的绝对值等于Vin，这表明该变换器可以实现电压的升压或降压。 2. 在升降压变换器中，功率管Q1和二极管D1的电压应力是一个关键考虑因素。当Q1导通时，其两端的电压等于Vin加上二极管右边的负电压（-Vo），表明Q1承受的电压应力较高。 3. 同样，当二极管D1导通时，其电压应力也显著，因为此时Q1左端为负的VO，右端为VIN，因此Q1两端的电压为Vin加上Vo。 4. 综上所述，升降压变换器的Q1和D1的电压应力相比于传统的降压变换器（buck变换器）有所提高，因为它们承受的电压应力等于Vin加上Vo，这要求设计时选用能够承受高电压应力的元件。

1. 升降压变换器的输入输出关系表明，当占空比D小于0.5时，Vo的绝对值小于Vin；当D大于0.5时，Vo的绝对值大于Vin；特别地，当D等于0.5时，Vo的绝对值等于Vin，这表明该变换器可以实现电压的升压或降压。 2. 在升降压变换器中，功率管Q1和二极管D1的电压应力是一个关键考虑因素。当Q1导通时，其两端的电压等于Vin加上二极管右边的负电压（-Vo），表明Q1承受的电压应力较高。 3. 同样，当二极管D1导通时，其电压应力也显著，因为此时Q1左端为负的VO，右端为VIN，因此Q1两端的电压为Vin加上Vo。 4. 综上所述，升降压变换器的Q1和D1的电压应力相比于传统的降压变换器（buck变换器）有所提高，因为它们承受的电压应力等于Vin加上Vo，这要求设计时选用能够承受高电压应力的元件。

04:53

升降压变换器的输入输出关系及功率管电压应力分析

1. 升降压变换器SW端电压平均值为0，这一结论无论在DCM还是CCM模式下均成立，基于电感电压的伏秒平衡原理。 2. 电感电流平均值不同于降压变换器，等于输出电流平均值加上输入电流平均值，体现了升降压变换器的特殊性。 3. 在DCM模式下，升降压变换器的工作特性与降压变换器类似，但占空比受输入输出比、工作频率和负载影响。 4. 输出电压纹波的表达式显示，与降压变换器不同，纹波直接与输出电流、占空比、开关频率和输出电容有关。 5. 通过TPS560430升降压变换器的实际波形分析，证实了理论上的电压纹波特性，展示了开关管导通和二极管续流时输出电压纹波的变化。

1. 升降压变换器SW端电压平均值为0，这一结论无论在DCM还是CCM模式下均成立，基于电感电压的伏秒平衡原理。 2. 电感电流平均值不同于降压变换器，等于输出电流平均值加上输入电流平均值，体现了升降压变换器的特殊性。 3. 在DCM模式下，升降压变换器的工作特性与降压变换器类似，但占空比受输入输出比、工作频率和负载影响。 4. 输出电压纹波的表达式显示，与降压变换器不同，纹波直接与输出电流、占空比、开关频率和输出电容有关。 5. 通过TPS560430升降压变换器的实际波形分析，证实了理论上的电压纹波特性，展示了开关管导通和二极管续流时输出电压纹波的变化。

06:25

负压型升降压变换器的工作原理及输入输出关系

1. 电感的输出电流平均值为200μH一格，当输出电流为0.1安培，假设效率为100%或较高，电感电流Iin也约为0.1安培。 2. 根据电感电流的平均值计算公式，电感电流的平均值等于I加IO，因此此时电感电流的平均值为0.2安培。 3. 这一结果符合之前对电感电流平均值的推导。 4. 讨论的内容是负压型输出升降压变换器的工作原理及其输入输出关系。

1. 电感的输出电流平均值为200μH一格，当输出电流为0.1安培，假设效率为100%或较高，电感电流Iin也约为0.1安培。 2. 根据电感电流的平均值计算公式，电感电流的平均值等于I加IO，因此此时电感电流的平均值为0.2安培。 3. 这一结果符合之前对电感电流平均值的推导。 4. 讨论的内容是负压型输出升降压变换器的工作原理及其输入输出关系。

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2023-05-07 13:29:56

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