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《電感式dcdc_升壓電路詳析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、電感式DC/DC升壓原理什么是電感型升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器？如圖1所示為簡(jiǎn)化的電感型DC-DC轉(zhuǎn)換器電路，閉合開(kāi)關(guān)會(huì)引起通過(guò)電感的電流增加。打開(kāi)開(kāi)關(guān)會(huì)促使電流通過(guò)二極管流向輸出電容。因儲(chǔ)存來(lái)自電感的電流，多個(gè)開(kāi)關(guān)周期以后輸出電容的電壓升高，結(jié)果輸出電壓高于輸入電壓。決定電感型升壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓的因素是什么？在圖2所示的實(shí)際電路中，帶集成功率MOSFET的IC代替了機(jī)械開(kāi)關(guān)，MOSFET的開(kāi)、關(guān)由脈寬調(diào)制(PWM)電路控制。輸出電壓始終由PWM占空比決定，占空比為50%時(shí)，輸出電壓為輸入電壓的兩倍。將電壓提高一倍會(huì)
2、使輸入電流大小達(dá)到輸出電流的兩倍，對(duì)實(shí)際的有損耗電路，輸入電流還要稍高。電感值如何影響電感型升壓轉(zhuǎn)換器的性能？因?yàn)殡姼兄涤绊戄斎牒洼敵黾y波電壓和電流，所以電感的選擇是感性電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。等效串聯(lián)電阻值低的電感，其功率轉(zhuǎn)換效率最佳。要對(duì)電感飽和電流額定值進(jìn)行選擇，使其大于電路的穩(wěn)態(tài)電感電流峰值。電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路輸出二極管選擇的原則是什么？升壓轉(zhuǎn)換器要選快速肖特基整流二極管。與普通二極管相比，肖特基二極管正向壓降小，使其功耗低并且效率高。肖特基二極管平均電流額定值應(yīng)大于電路最大輸出電壓。怎樣選擇電感型升壓轉(zhuǎn)換器I
3、C電路的輸入電容？升壓調(diào)節(jié)器的輸入為三角形電壓波形，因此要求輸入電容必須減小輸入紋波和噪聲。紋波的幅度與輸入電容值的大小成反比，也就是說(shuō)，電容容量越大，紋波越小。如果轉(zhuǎn)換器負(fù)載變化很小，并且輸出電流小，使用小容量輸入電容也很安全。如果轉(zhuǎn)換器輸入與源輸出相差很小，也可選小體積電容。如果要求電路對(duì)輸入電壓源紋波干擾很小，就可能需要大容量電容，并(或)減小等效串聯(lián)電阻(ESR)。在電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路中，選擇輸出電容時(shí)要考慮哪些因素？輸出電容的選擇決定于輸出電壓紋波。在大多數(shù)場(chǎng)合，要使用低ESR電容，如陶瓷和聚合物電解電容。
4、如果使用高ESR電容，就需要仔細(xì)查看轉(zhuǎn)換器頻率補(bǔ)償，并且在輸出電路端可能需要加一額外電容。11進(jìn)行電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路布局時(shí)需要考慮哪些因素？首先，輸入電容應(yīng)盡可能靠近IC，這樣可以減小影響IC輸入電壓紋波的銅跡線電阻。其次，將輸出電容置于IC附近。連接輸出電容的銅跡線長(zhǎng)會(huì)影響輸出電壓紋波。第三點(diǎn)是，盡量減小連接電感和輸出二極管的跡線長(zhǎng)度，減小功耗并提高效率。最后一點(diǎn)是，輸出反饋電阻遠(yuǎn)離電感可以將噪聲影響降至最小。電感型升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用在哪些場(chǎng)合？電感型升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域是為白光LED供電，該白光LED能為電池
5、供電系統(tǒng)的液晶顯示(LCD)面板提供背光。在需要提升電壓的通用直流-直流電壓穩(wěn)壓器中也可使用。要了解電感式升壓/降壓的原理(我今天只講升壓),首先必須要了解電感的一些特性:電磁轉(zhuǎn)換與磁儲(chǔ)能.其它所有參數(shù)都是由這兩個(gè)特性引出來(lái)的.先看看下面的圖:電感回路通電瞬間?(原文件名:1.JPG)?相信有初中文化是壇友們都知道,一個(gè)電池對(duì)一個(gè)線圈通電,這是個(gè)電磁鐵.不論你是否科盲,你一定會(huì)奇怪,這有什么值得分析的呢?有!我們要分析它通電和斷電的瞬間發(fā)生了什么.線圈(以后叫作"電感"了)有一個(gè)特性---電磁轉(zhuǎn)換,電可以變成磁,磁也可以變
6、回電.當(dāng)通電瞬間,電會(huì)變?yōu)榇挪⒁源诺男问絻?chǔ)存在電感內(nèi).而斷電瞬磁會(huì)變成電,從電感中釋放出來(lái).現(xiàn)在我們看看下圖,斷電瞬間發(fā)生了什么:11斷電瞬間?(原文件名:2.JPG)?前面我說(shuō)過(guò)了,電感內(nèi)的磁能會(huì)在電感斷電時(shí)重新變回電,然而問(wèn)題來(lái)了:此時(shí)回路已經(jīng)斷開(kāi),電流無(wú)處可以,磁如何能轉(zhuǎn)換成電流呢?很簡(jiǎn)單,電感兩端會(huì)出現(xiàn)高壓!電壓有多高呢?無(wú)窮高,直到擊穿任何阻擋電流前進(jìn)的介質(zhì)為止.這里我們了解了電感的第二個(gè)特性----升壓特性.當(dāng)回路斷開(kāi)時(shí),電感內(nèi)的能量會(huì)以無(wú)窮高電壓的形式變換回電,電壓能升多高,僅取決于介質(zhì)變的擊穿電壓.現(xiàn)在可以
7、小結(jié)一下了:下面是正壓發(fā)生器,你不停地扳動(dòng)開(kāi)關(guān),從輸入處可以得到無(wú)窮高的正電壓.電壓到底升到多高,取決于你在二極管的另一端接了什么東西讓電流有處可去.如果什么也不接,電流就無(wú)處可去,于是電壓會(huì)升到足夠高,將開(kāi)關(guān)擊穿,能量以熱的形式消耗掉.正壓發(fā)生器原理圖?(原文件名:3.JPG)?負(fù)壓發(fā)生器原理圖?(原文件名:4.JPG)下面是負(fù)壓發(fā)生器,你不停地扳動(dòng)開(kāi)關(guān),從輸入處可以得到無(wú)窮高的負(fù)電壓.上面說(shuō)的都是理論,現(xiàn)在來(lái)點(diǎn)實(shí)際的電子線路圖,看看正/負(fù)壓發(fā)生器的"最小系統(tǒng)"到底什么樣子:11實(shí)際電子線路?(原文件名:5.JPG)?你
8、可以很清楚看到演變,電路中僅僅把開(kāi)關(guān)換成了三極管換而已.不要小看這兩個(gè)圖,事實(shí)上,所以開(kāi)關(guān)電源都是由這兩個(gè)圖組合變換而來(lái),所以掌握這兩個(gè)圖非常重要.最后要提提磁飽合的問(wèn)題.什么是磁飽合?從上面的背景知道我們可以知道電感能儲(chǔ)存能量,將能量以磁場(chǎng)方式保存,但能存多少呢?存滿之后會(huì)發(fā)生什么情況呢?1.存多少:
