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【科普视频】Buck、Boost和Cuk电路区别详解





DC-DC 电路是一种将直流电转换为另一固定电压或可调电压直流电的电路,主要分为直接直流变流电路和间接直流变流电路。在众多 DC-DC 变换电路中,BuckBoost Cuk 电路是三种常见且具有代表性的类型,它们在电路结构、工作特性以及应用场景等方面存在显著差异。

Buck电路(降压斩波电路)

Buck电路(降压斩波电路

Buck电路主要由开关元件、电感、二极管和输出电容等关键元件构成。其中,续流二极管 VD 起着至关重要的作用,当开关管 V 关断时,它能为负载中的电感电流提供通路,确保电流的连续性。该电路的输入电流呈现脉动状态,而输出电流则是连续的。其核心特点在于输出电压始终低于输入电压,并且输出电压与输入电压之间的关系可通过公式 Vout = DVin ,这里的D代表占空比。

由于具备降压功能,Buck 电路在电池充电器、LED驱动器等领域得到了广泛应用。在实际应用中,常用的降压芯片有 LM2576NCP1522MC34063 等,这些芯片为 Buck 电路的稳定运行提供了有力支持。

Boost电路(升压斩波电路)

Boost 电路同样由开关元件、电感、二极管和输出电容等组成。与 Buck 电路不同的是,Boost 电路的输入电流是连续的,而输出电流则呈现脉动状态。

Boost电路(升压斩波电路

Boost升压斩波电路的显著特点是输出电压高于输入电压公式如下图所示:

Boost电路输出电压公式(D代表占空比)

凭借升压特性,Boost 电路在太阳能应用、汽车启动电源等场景中发挥着重要作用。例如,在太阳能系统中,Boost 电路可以将太阳能电池板输出的较低电压升高,以满足后续设备的使用需求。常用的升压芯片如 LM2577NCP1450 等,为 Boost 电路的高效运行提供了保障。

Cuk电路

Cuk电路的组成较为独特,包含两个电感电容器开关元件等。Cuk电路最大特点是输出电压的极性与电源电压的极性相反。Cuk电路的输入输出电流均保持连续状态,且纹波较小。

Cuk电路

这使得它在输出电压调节方面具有更大的灵活性,输出电压既可高于也可低于输入电压,公式如下图所示:

Cuk输出电压公式(D代表占空比)

由于其高效率、严格的电压调节能力以及输入输出电流纹波小的优点,Cuk电路适用于对电源质量要求较高的精密电子设备等领域。


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