什么是電感升壓？DC/DC轉(zhuǎn)換器？

如圖1所示，簡(jiǎn)化電感型DC-DC轉(zhuǎn)換器電路和閉合開(kāi)關(guān)將通過(guò)電感增加電流。開(kāi)關(guān)將促進(jìn)電流通過(guò)二極管流向輸出電容。由于存儲(chǔ)電感的電流，輸出電容的電壓在多個(gè)開(kāi)關(guān)周期后升高，輸出電壓高于輸入電壓。

決定電感升壓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取代機(jī)械開(kāi)關(guān)，MOSFET脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)(PWM)電路控制。輸出電壓總是由。PWM當(dāng)比例為50%時(shí)，輸出電壓是輸入電壓的兩倍。將電壓提高一倍將使輸入電流達(dá)到輸出電流的兩倍。輸入電流略高于實(shí)際損耗電路。

電感值如何影響電感升壓轉(zhuǎn)換器的性能？

由于電感值影響輸入輸出紋波電壓和電流，因此選擇是感性電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。等效串聯(lián)電阻值低的電感具有較佳的功率轉(zhuǎn)換效率。選擇電感飽和電流的額定值，使其大于電路穩(wěn)態(tài)電感電流的峰值。

電感升壓轉(zhuǎn)換器IC選擇電路輸出二極管的原理是什么？

升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)選用快速肖特基整流二極管。與普通二極管相比，肖特基二極管的正壓降低，功耗低，效率高。肖特基二極管的平均電流額定值應(yīng)大于電路的較大輸出電壓。

如何選擇電感升壓轉(zhuǎn)換器？IC電路輸入電容？

升壓調(diào)節(jié)器的輸入是三角形電壓波形，因此輸入電容器必須降低輸入波和噪聲。紋波的范圍與輸入電容值的大小成反比，即電容越大，紋波越小。如果轉(zhuǎn)換器負(fù)載變化小，輸出電流小，使用小容量輸入電容器也非常安全。如果轉(zhuǎn)換器輸入和源輸出之間的差異很小，也可以選擇小容量電容器。如果電路對(duì)輸入電壓源的紋波干擾較小，則可能需要大容量電容器，并（或）降低等效串聯(lián)電阻(ESR)。

電感升壓轉(zhuǎn)換器IC選擇輸出電容選擇輸出電容時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？

輸出電容的選擇取決于輸出電壓紋波。在大多數(shù)情況下，應(yīng)使用低壓ESR電容器，如陶瓷和聚合物電解電容器。如果使用高度。ESR在輸出電路端，需要仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)換器的頻率補(bǔ)償，并可能需要額外的電容器。

電感升壓轉(zhuǎn)換器IC電路布局需要考慮哪些因素？

首先，輸入電容應(yīng)盡可能靠近IC，這樣可以減少影響IC銅線電阻輸入電壓紋波。IC附近。連接輸出電容的銅線長(zhǎng)度會(huì)影響輸出電壓紋波。第三點(diǎn)是盡量減少連接電感和輸出二極管的長(zhǎng)度，降低功耗，提高效率。最后，遠(yuǎn)離電感的輸出反饋電阻可以較大限度地減少噪聲影響。

電感升壓轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用是什么？

白光是電感升壓轉(zhuǎn)換器的主要應(yīng)用領(lǐng)域LED供電，白光LED液晶顯示器可以為電池供電系統(tǒng)顯示(LCD)面板提供背光。通用直流需要提高電壓-也可用于直流電壓穩(wěn)壓器。

要了解電感升壓/降壓的原理(我今天只講升壓)，首先要了解電感的一些特性:電磁轉(zhuǎn)換和磁儲(chǔ)能。所有其他參數(shù)都是由這兩個(gè)特性引起的。先看下圖:

電感電路通電瞬間

我相信有初中文化的朋友都知道，一個(gè)電池通電到一個(gè)線圈，這是一個(gè)電磁鐵。無(wú)論你是否失明，你都想知道什么值得分析？

是的！我們需要分析它通電和斷電時(shí)發(fā)生了什么。

線圈(以后叫"電感")有一個(gè)特點(diǎn)---電磁轉(zhuǎn)換，電可以變成磁性，磁性也可以變成電源。當(dāng)通電時(shí)，電會(huì)變成磁性，并以磁性的形式存儲(chǔ)在電感中。斷電的瞬時(shí)磁會(huì)變成電，從電感中釋放出來(lái)。

現(xiàn)在我們來(lái)看看下圖，斷電瞬間發(fā)生了什么:

斷電瞬間

正如我前面所說(shuō)，當(dāng)電感斷電時(shí)，電感中的磁能會(huì)再次變回電源。然而，問(wèn)題是：此時(shí)，電路已經(jīng)斷開(kāi)，電流無(wú)處可用。磁怎么能轉(zhuǎn)換為電流？

很簡(jiǎn)單，電感兩端會(huì)有高壓！電壓有多高？直到任何阻擋電流前進(jìn)的介質(zhì)被擊穿，無(wú)限高。

在這里，我們了解了電感的第二個(gè)特性----電壓升高特性。當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，電感中的能量會(huì)以無(wú)限高壓的形式轉(zhuǎn)換回電，電壓能升高僅取決于介質(zhì)變的擊穿電壓。

現(xiàn)在可以總結(jié)一下:

以下是正壓發(fā)生器。您可以不斷拉動(dòng)開(kāi)關(guān)，從輸入處獲得無(wú)限高的正電壓。電壓升高取決于您在二極管的另一端連接了什么，這樣電流就可以到達(dá)。如果你什么都不接，電流就無(wú)處可去，所以電壓會(huì)升到足夠高的水平，打破開(kāi)關(guān)，以熱的形式消耗能量。

正壓發(fā)生器原理圖

負(fù)壓發(fā)生器原理圖

以下是負(fù)壓發(fā)生器。您可以不斷拉動(dòng)開(kāi)關(guān)，從輸入處獲得無(wú)限高的負(fù)壓。

以上都是理論?，F(xiàn)在我們來(lái)看看正/負(fù)壓發(fā)生器的實(shí)際電子線路圖"較小系統(tǒng)"到底是什么樣子：

實(shí)際電子線

你可以清楚地看到，電路只是用三極管代替開(kāi)關(guān)。

不要低估這兩張圖片。事實(shí)上，開(kāi)關(guān)電源是由這兩張圖片的組合改變的，因此掌握這兩張圖片非常重要。

最后，提到磁飽合的問(wèn)題。什么是磁飽合？

從以上背景來(lái)看，我們可以知道電感可以以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存能量，但它能儲(chǔ)存多少呢？裝滿后會(huì)發(fā)生什么？

1.存多少錢： "較大磁通量"這個(gè)參數(shù)是用來(lái)做的。顯然，電感器不能無(wú)限期地保存能量。儲(chǔ)存能量的數(shù)量取決于電壓和時(shí)間乘積。這是每個(gè)電感器的常數(shù)。根據(jù)這個(gè)常數(shù)，你可以計(jì)算一個(gè)電感器來(lái)提供它N伏M安全供電必須經(jīng)常工作。

2.滿后會(huì)發(fā)生什么: 這是磁飽合的問(wèn)題。飽合后，電感失去所有電感的特性，變成純電阻，以熱的形式消耗能量。

DC/DC 升壓原理

升壓式DC/DC變換器主要用于輸出電流小的場(chǎng)合~2可獲得節(jié)電池3~12V工作電壓，工作電流可達(dá)幾十毫安至幾百毫安，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%-80%。

升壓式DC/DC變換器的基本工作原理如圖所示。VT當(dāng)脈沖振蕩器位于雙穩(wěn)態(tài)電路（即開(kāi)關(guān)管）時(shí)Q端為1)時(shí)，VT導(dǎo)通，電感VT流過(guò)電流并儲(chǔ)存能量，直到電感電流在那里RS當(dāng)比較器設(shè)置的閩值電壓等于上壓降時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，即Q端為0。此時(shí)VT截止，電感LT儲(chǔ)存在一極管中的能量VD同時(shí)提供負(fù)載C充電。當(dāng)負(fù)載電壓下降時(shí)，電容C放電時(shí)，輸出端可獲得高于輸大端的穩(wěn)定電壓。輸出電壓由分壓器制成R1和 R2輸入誤差放大器，并與基準(zhǔn)電壓一起控制脈沖寬度，以獲得所需的電壓，即V0=VR(R1/R2 1) 型：VR——基準(zhǔn)電壓。

降壓式DC/DC變換器輸出電流大，多為數(shù)百毫安至幾安，適用于輸出電流大的場(chǎng)合。DC/DC變換器的基本工作原理電路如圖所示。VT1當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT輸入電壓Vi通過(guò)電感L1向負(fù)載RL同時(shí)，向電容器供電C2充電。

在這個(gè)過(guò)程中，電容C2及電感L儲(chǔ)存能量VT在1的截止日期，存儲(chǔ)在電感器中L能量在1中繼續(xù)向 RL當(dāng)輸出電壓下降時(shí)，電容C能量也在2中RL放電，保持輸出電壓不變。VD1形成電路極管形成電路回路。輸出電壓Vo經(jīng)R1和 R2分壓器分壓，將輸出電壓的信號(hào)反饋給控制電路，控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間，使輸出電壓保持不變。

DC/DC升壓穩(wěn)壓器原理

DC/DC升壓有三種基本工作方式：

一是電感電流處于連續(xù)工作模式，即電感電流始終有電流；

一是電感電流處于斷斷續(xù)續(xù)的工作模式，即開(kāi)關(guān)結(jié)束時(shí)電流斷開(kāi)；

另一種是電感電流處于臨界連續(xù)模式，即當(dāng)開(kāi)關(guān)截止日期剛剛變?yōu)?時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)導(dǎo)致電感儲(chǔ)能。

我們將主要介紹連續(xù)工作模式和連續(xù)工作模式的工作原理。

連續(xù)工作模式

當(dāng)穩(wěn)壓器有一定負(fù)載時(shí)，電感電流處于連續(xù)工作模式。如圖 1所示，電感和電容器儲(chǔ)能，電感電流不能突變，電流線性增加，也給電容器C1充電。開(kāi)關(guān)截止時(shí)，如圖 2所示，負(fù)載電流由電感和電容器提供，電感電流不能突變，繼續(xù)向負(fù)載輸出電流和負(fù)載供電。IL和ID如圖 3所示，電流變化和電容電壓變化。當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)：△IL=VinD/L一、開(kāi)關(guān)管截止時(shí)：△IL=Vout(1-D)/L1.以上兩個(gè)公式：Vout=Vin/(1-D) （D為占空比）

開(kāi)關(guān)導(dǎo)通態(tài)（Ton）

開(kāi)關(guān)導(dǎo)通態(tài)（Toff）

斷斷續(xù)續(xù)的工作模式

如圖 4所示，當(dāng)穩(wěn)壓器處于輕負(fù)載或無(wú)負(fù)載狀態(tài)時(shí)，電感電流處于連續(xù)工作模式。

圖 3 DC/DC電壓穩(wěn)壓電感電流連續(xù)工作模式波形圖

圖 4 DC/DC電壓穩(wěn)壓電感電流連續(xù)工作模式波形圖

幾個(gè)直流升壓電路的原理和設(shè)計(jì)

直流升壓是將電池提供的低直流電壓提高到所需的電壓值。其基本工作過(guò)程是：高頻振蕩產(chǎn)生低壓脈沖變壓器升壓到預(yù)定電壓值脈沖整流，獲得高壓直流，因此直流升壓電路屬于DC/DC一種電路。

在使用電池供電的便攜式設(shè)備中，電路所需的高壓是通過(guò)直流電路獲得的，包括手機(jī)、傳呼機(jī)等無(wú)線通信設(shè)備、相機(jī)中的閃光燈、便攜式視頻顯示設(shè)備、電蚊拍等電擊設(shè)備。

一、幾種簡(jiǎn)單的直流升壓電路

以下是幾種簡(jiǎn)單的直流電壓電路，主要優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，成本低；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換效率低，電池電壓利用率低，輸出功率低。這些電路更適合在萬(wàn)用電表中更換高壓層壓電池。

二、24VCRT高壓電源供電

一些相機(jī)CRT采用11.4cm（4.5英寸）純平面CRT高壓部件的陽(yáng)極電壓作為顯示部件+20kV，聚焦極電壓為+3.2kV，加速極電壓為+1000V，高壓部件為直流24V。以下電路設(shè)計(jì)用于更換和維護(hù)這些顯示器的高壓部件（電路來(lái)自網(wǎng)絡(luò)文章，原作者未知）。該電路的設(shè)計(jì)也可以為其他電壓電路的設(shè)計(jì)提供參考。

基本原理：NE555構(gòu)成脈沖發(fā)生器，調(diào)節(jié)電位器VR2產(chǎn)生約20kHz脈沖，電位器VR1調(diào)節(jié)脈沖寬度。TR1脈沖變壓器T1采用反極性激勵(lì)，即TR1導(dǎo)通時(shí)TR2、TR2、D3、C9、VR3、R7、D4、R6、TR3形成高壓保護(hù)電路。

VR2選擇精密可調(diào)電阻。T2彩色電行輸出變壓器可靈活使用。作者選擇了東洋SE-1438G系列35cm（14英寸）彩色電行輸出變壓器，可達(dá)到20kV的陽(yáng)極電壓，然后選擇R8電阻值，使加速極電壓為+1000V，R9電阻值使聚焦極電壓為+3.2kV。整個(gè)包裝部件，鋁殼接地，可減少對(duì)電路的干擾。

一個(gè)DC-DC升壓電路。Q1、Q2、R1、C2、L1形成振蕩電路。D1，C三是整流濾波電路，D2、D5、Q3、R二是穩(wěn)壓控制電路，可用穩(wěn)壓二極管代替。該電路的負(fù)載直接LED，有點(diǎn)不合理。

我的理解大概是這樣的:當(dāng)大電流給電容時(shí)C2充電時(shí)，R導(dǎo)致一端電位高Q1 Q2.當(dāng)充電電流變小時(shí)，Q1 Q2.電感兩端反壓高，電容C2通過(guò)Q2.放電時(shí)，當(dāng)電容端電壓達(dá)到一定值時(shí)，電感反壓使給電容充電的電流達(dá)到一定值R1端電位高使Q1 Q截止日期；重復(fù)此。

Q當(dāng)電壓在基極上升時(shí)，它會(huì)使C2右端的電壓急劇上升。由于電容器上的電壓不能突變，形成正反饋，Q1基極電位迅速增大，導(dǎo)致基極電位迅速增大Q1、Q很快就結(jié)束了。C充電，使Q1基極電位下降，兩個(gè)三極管退出截止日期進(jìn)入飽和狀態(tài)。接下來(lái)是C2.放電。這樣來(lái)回。

但是我不太懂電感，但是我不太懂電感L如果Q1、Q兩集電極都是電源VCC我上面的推導(dǎo)似乎是對(duì)的。

上電瞬間通過(guò)R1/R給電容充電，當(dāng)C能達(dá)到1的電壓VT1導(dǎo)通時(shí)，VT2導(dǎo)通，T初級(jí)繞組開(kāi)始流過(guò)電流C放電，當(dāng)C不能放電VT1導(dǎo)通時(shí)，VT1，VT2關(guān)斷，T減少中電流T當(dāng)電流開(kāi)始在二次線圈中感應(yīng)時(shí)T無(wú)電流通過(guò)初級(jí)線圈，C又開(kāi)始充電，反復(fù)振蕩，在T電壓會(huì)在電壓線圈中感應(yīng)到。大概就是這樣的工作過(guò)程，請(qǐng)指出。