4開(kāi)關(guān)BOB電源全稱是BUCK or BOOST升降壓電源,顧名思義,既可以降壓,又可以升壓,兼容BUCK和BOOST電源的功能。
下圖是4開(kāi)關(guān)BOB電源的拓?fù)涫疽鈭D,4個(gè)開(kāi)關(guān)帶一個(gè)電感,通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通、斷開(kāi)的不同狀態(tài)來(lái)衍生出不同的電源架構(gòu)。
降壓模式
當(dāng)S4處于常閉、S3處于常開(kāi)狀態(tài)時(shí),反復(fù)開(kāi)關(guān)的管子是S1和S2,這就構(gòu)成了BUCK降壓結(jié)構(gòu)。下圖就是BUCK的結(jié)構(gòu),有S1、S2兩個(gè)工作管子,這種BUCK被稱為同步BUCK,效率會(huì)高一些。
有兩種工作周期,1:S1閉合、S2斷開(kāi),對(duì)電感L1充電,見(jiàn)下圖綠色曲線;2:S1斷開(kāi)、S2閉合,電感對(duì)負(fù)載放電,見(jiàn)下圖藍(lán)色曲線。
將上圖中的S2代替為二極管也可以起到降壓作用,然而效率會(huì)降低一些,二極管會(huì)消耗一部分功率,這種結(jié)構(gòu)被稱為非同步BUCK,只有S1一個(gè)管子動(dòng)作。
當(dāng)S1閉合時(shí),對(duì)電感L1充電,見(jiàn)下圖綠色曲線;當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí),電感L1通過(guò)負(fù)載——>二極管D2進(jìn)行放電,見(jiàn)下圖藍(lán)色曲線。
對(duì)于非同步BUCK,如果在上圖中SW點(diǎn)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)位置測(cè)量電壓,會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的負(fù)電壓,如下圖紅色圈圈中那樣,這是因?yàn)槎O管需要有一個(gè)導(dǎo)通低電壓,一般是0.7V,就剛好出現(xiàn)這個(gè)小小的負(fù)電壓。
升壓模式
當(dāng)S1處于常閉、S2處于常開(kāi)狀態(tài)時(shí),反復(fù)開(kāi)關(guān)的管子是S3和S4,這就構(gòu)成了boost升壓結(jié)構(gòu)。
下圖就是BOOST的結(jié)構(gòu),有S3、S4兩個(gè)工作管子,有兩種工作周期,1:S3閉合、S4斷開(kāi),對(duì)電感L1充電,見(jiàn)下圖藍(lán)色曲線;2:S3斷開(kāi)、S4閉合,電感對(duì)負(fù)載放電,見(jiàn)下圖綠色曲線。
同樣地,也可以把S4代替為二極管,依然實(shí)現(xiàn)升壓結(jié)構(gòu)。
總而言之,4開(kāi)關(guān)架構(gòu)電源,通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行配置,可以自由工作在降壓或者是升壓的模式。
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