如何设计四象限电压转换电路?

简介: 如何设计四象限电压转换电路?

四象限电源是:可以吸收和提供正负电流和电压的电源。


image.png


虽然简单电压转换器可以从输入电压生成固定的输出电压,但在某些应用中,这种特性是不够的。


举个例子:控制与电容相连的电压节点,这些电容可以充电至任何电压。如果需要降低其电压,则其必须部分放电。因此,在这样的应用中,电源必须能够根据需要提供或吸收电流。这种转换器称为四象限DC-DC转换器。


对于这样的应用,可以使用具有输出放电功能的电源。它可以让输出电容快速放电。下图显示了降压型开关稳压器的这种功能。这里,在降压转换器关闭之后,开关S2长时间接通,输出电容被放电。

image.png


通过简单的输出放电功能让输出电容放电

一种优雅的控制电流和电压的方法是采用四象限DC-DC转换器。


典型降压转换器仅在一个象限中工作,它可以产生正电压,电流正向流动,即电流从DC-DC转换器流向负载。


使用四象限转换器不仅能让输出电容放电,还能产生电压,因为电流既可流向负载,也可从负载流出,在前面的关于输出电容快速放电的例子中就是这种情况。


四象限DC-DC转换器的功能还不止于此,除了产生电压之外,它还能将电流设置为任何电平,此电流可以为正或为负,这种四象限转换器经常用在通用实验室电源中。例如,用户可以使用固定电流设置测试LED,太阳能电池也可以将四象限转换器用作负载,以吸收某一预定电流。


另一个有趣的应用是利用LCD技术为窗户玻璃着色,这通常需要精确设置正值和负值范围内的电压,以根据房间中当前的光线情况和需要的亮度来产生合适的色调。


下图显示了四象限对于电源的含义,在坐标系的象限中,x轴表示电压,y轴表示电流,电流和电压可以为正或为负。


image.png

四象限电压转换器

因此,DC-DC转换器既可用作能量来源,也可用作能量吸收器,换句话说,转换器既可用作电源,也可用作电负载。


image.png

展示四象限电压转换器拓扑结构的简化电路图

ADI 公司的 LT8714 是用于四象限稳压器的控制器。它拥有此类调节所需的全部功能。

在某些应用中,电源需要在四个象限中工作。这可以通过 LT8714 等优化控制器轻松构建。电路设计非常简单,而且其操作(特别是在频繁出现的临界0 V 交越点附近)干净可靠。

也有替代四象限稳压器的方法,例如开关稳压器拓扑,其必须并联连接以支持多象限功能。然而,与使用专用四象限解决方案相比,这些方法的成本常常更高。

来源:学习总结ADI智库。

论文资源下载:https://download.csdn.net/download/m0_38106923/15534765


相关文章
|
编译器 异构计算 内存技术
【FPGA】高云FPGA之科学的FPGA开发流程(三)
【FPGA】高云FPGA之科学的FPGA开发流程
601 0
【FPGA】高云FPGA之科学的FPGA开发流程(三)
|
编解码 监控 API
|
数据采集 算法 大数据
【专栏】大规模数据处理在数据化时代的重要性、应用领域以及面临的挑战
【4月更文挑战第27天】随着信息技术发展,数据成为驱动社会和经济的核心。大规模数据处理技术助力企业优化决策、推动科研创新、促进社会治理现代化,广泛应用于金融、电商、医疗等领域。然而,数据质量、安全、技术更新、法律伦理等问题也随之而来,需通过建立数据管理体系、加强技术研发、人才培养和法规建设等策略应对。大规模数据处理技术在变革生活的同时,其健康发展至关重要。
495 2
|
IDE 开发工具 C语言
Visual Studio 2017 安装及使用(新手)
Visual Studio 2017 安装及使用(新手)
2087 0
|
10月前
|
人工智能 自然语言处理 算法
【Gemini怎么使用】:Gemini 2.0 国内使用指南
人工智能领域风起云涌,Google 凭借其 Gemini AI 模型的迭代升级,持续引领着技术革新的浪潮。特别是 Gemini 2.0 的发布,标志着 AI 发展进入了一个全新的阶段
7069 14
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
利用未标记数据的半监督学习在模型训练中的效果评估
本文将介绍三种适用于不同类型数据和任务的半监督学习方法。我们还将在一个实际数据集上评估这些方法的性能,并与仅使用标记数据的基准进行比较。
1059 8
|
JSON 人工智能 API
程序调用大模型返回结构化输出(JSON)
本文介绍了如何使用讯飞星火大模型API,并通过Python封装实现结构化数据输出。首先,通过封装SparkAI类,实现了与讯飞星火API的交互,确保了调用的安全性和便捷性。接着,利用Pydantic库定义了数据模型`CalendarEvent`,确保从大模型获取的回答能够被正确解析成预设的结构化JSON格式,从而解决了大模型回答不规范的问题。示例代码展示了如何构造请求、接收并解析响应,最终输出结构化的活动信息。
1708 5
|
JavaScript
vue 配置【详解】 vue.config.js ( 含 webpack 配置 )
vue 配置【详解】 vue.config.js ( 含 webpack 配置 )
511 0
成功解决:Could not resolve dependency: npm ERR! peer vue@“^3.0.2“ from vuex@4.0.2
这篇文章讨论了在使用npm安装依赖时遇到的一个常见问题,即无法解析依赖导致的"peer dependency"冲突错误。文章提供了几种解决方法,包括清除npm缓存、删除`node_modules`文件夹和`package-lock.json`文件,然后重新尝试安装,以解决版本冲突问题。
|
编解码 程序员 开发者
【Python】已解决:UnicodeDecodeError: ‘utf-8’ codec can’t decode byte 0xa1 in position 0: invalid start by
【Python】已解决:UnicodeDecodeError: ‘utf-8’ codec can’t decode byte 0xa1 in position 0: invalid start by
11066 0