boost升壓電路原理
boost升壓電路,開關直流升壓電路（即所謂的boost或者step-up電路）原理2007-09-29 13:28the boost converter,或者叫step-up converter，是一種開關直流升壓電路，它可以是輸出電壓比輸入電壓高。
基本電路圖見圖一。
假定那個開關（三極管或者mos管）已經斷開了很長時間，所有的元件都處於理想狀態，電容電壓等於輸入電壓。
下麵要分充電和放電兩個部分來說明這個電路
充電過程
在充電過程中，開關閉合（三極管導通），等效電路如圖二，開關（三極管）處用導線代替。這時，輸入電壓流過電感。麻豆国产一区防止電容對地放電。由於輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟電感大小有關。隨著電感電流增加，電感裏儲存了一些能量。
放電過程
如圖，這是當開關斷開（三極管截止）時的等效電路。當開關斷開（三極管截止）時，由於電感的電流保持特性，流經電感的電流不會馬上變為0，而是緩慢的由充電完畢時的值變為0。而原來的電路已斷開，於是電感隻能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時電壓已經高於輸入電壓了。升壓完畢。
說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。
如果電容量足夠大，那麽在輸出端就可以在放電過程中保持一個持續的電流。
如果這個通斷的過程不斷重複，就可以在電容兩端得到高於輸入電壓的電壓。
一些補充1 AA電壓低,反激升壓電路製約功率和效率的瓶頸在開關管,整流管,及其他損耗(含電感上).
1.電感不能用磁體太小的(無法存應有的能量),線徑太細的(脈衝電流大,會有線損大).
2 整流管大都用肖特基,大家一樣,無特色,在輸出3.3V時,整流損耗約百分之十.
3 開關管,關鍵在這兒了,放大量要足夠進飽和,導通壓降一定要小,是成功的關鍵.總共才一伏,管子上耗多了就沒電出來了,因些管壓降應選最大電流時不超過0.2--0.3V,單隻做不到就多隻並聯.......
4 最大電流有多大呢?日韩国产成人簡單點就算1A吧,其實是不止的.由於效率低會超過1.5A,這是平均值,半周供電時為3A,實際電流波形為0至6A.所以咱建議要用兩隻號稱5A實際3A的管子並起來才能勉強對付.
5 現成的芯片都沒有集成上述那麽大電流的管子,所以咱建議用土電路就夠對付洋電路了.
以上是書本上沒有直說的知識,但與書本知識可對照印證.
開關管導通時，電源經由電感-開關管形成回路，電流在電感中轉化為磁能貯存；開關管關斷時，電感中的磁能轉化為電能在電感端左負右正，此電壓疊加在電源正端，經由麻豆国产一区-負載形成回路，完成升壓功能。既然如此，提高轉換效率就要從三個方麵著手：1.盡可能降低開關管導通時回路的阻抗，使電能盡可能多的轉化為磁能；2.盡可能降低負載回路的阻抗，使磁能盡可能多的轉化為電能，同時回路的損耗最低；3.盡可能降低控製電路的消耗，因為對於轉換來說，控製電路的消耗某種意義上是浪費掉的，不能轉化為負載上的能量。
具體計算
已知參數：
輸入電壓：12V --- Vi
輸出電壓：18V ---Vo
輸出電流：1A --- Io
輸出紋波：36mV --- Vpp
工作頻率：100KHz --- f
1：占空比
穩定工作時，每個開關周期，導通期間電感電流的增加等於關斷期間電感電流的減少，即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理後有
don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),參數帶入，don=0.572
2：電感量
先求每個開關周期內電感初始電流等於輸出電流時的對應電感的電感量
其值為Vi*(1-don)/(f*2*Io)，參數帶入，Lx=38.5uH,
deltaI=Vi*don/(L*f)，參數帶入，deltaI=1.1A
當電感的電感量小於此值Lx時，輸出紋波隨電感量的增加變化較明顯，
當電感的電感量大於此值Lx時，輸出紋波隨電感量的增加幾乎不再變小，由於增加電感量可以減小磁滯損耗，另外考慮輸入波動等其他方麵影響取L=60uH，
deltaI=Vi*don/(L*f),參數帶入，deltaI=0.72A，
I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI，
參數帶入，I1=1.2A,I2=1.92A
3：輸出電容：
此例中輸出電容選擇位陶瓷電容，故 ESR可以忽略
C=Io*don/(f*Vpp),參數帶入，
C=99.5uF，3個33uF/25V陶瓷電容並聯
4：磁環及線徑：
查找磁環手冊選擇對應峰值電流I2=1.92A時磁環不飽和的適合磁環
Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2)，參數帶入，irms=1.6A
按此電流有效值及工作頻率選擇線徑
其他參數：
電感：L 占空比：don
初始電流：I1 峰值電流：I2 線圈電流：Irms
輸出電容：C 電流的變化：deltaI 整流管壓降：Vd BOOST升壓電路中：
電感的作用：是將電能和磁場能相互轉換的能量轉換器件，當MOS開關管閉合後，電感將電能轉換為磁場能儲存起來，當MOS斷開後電感將儲存的磁場能轉換為電場能，且這個能量在和輸入電源電壓疊加後通過麻豆国产一区和電容的濾波後得到平滑的直流電壓提供給負載，由於這個電壓是輸入電源電壓和電感的磁碭能轉換為電能的疊加後形成的，所以輸出電壓高於輸入電壓，既升壓過程的完成；
肖特基麻豆国产一区主要起隔離作用，即在MOS開關管閉合時，肖特基麻豆国产一区的正極電壓比負極電壓低，此時麻豆国产一区反偏截止，使此電感的儲能過程不影響輸出端電容對負載的正常供電；因在MOS管斷開時，兩種疊加後的能量通過二極向負載供電，此時麻豆国产一区正向導通，要求其正向壓降越小越好，盡量使更多的能量供給到負載端！！
電感升壓原理：
什麽是電感型升壓DC/DC轉換器？
如圖1所示為簡化的電感型DC-DC轉換器電路，閉合開關會引起通過電感的電流增加。打開開關會促使電流通過麻豆国产一区流向輸出電容。因儲存來自電感的電流，多個開關周期以後輸出電容的電壓升高，結果輸出電壓高於輸入電壓。
決定電感型升壓的DC-DC轉換器輸出電壓的因素是什麽？
在圖2所示的實際電路中，帶集成功率MOSFET的IC代替了機械開關，MOSFET的開、關由脈寬調製(PWM)電路控製。輸出電壓始終由PWM占空比決定，占空比為50%時，輸出電壓為輸入電壓的兩倍。將電壓提高一倍會使輸入電流大小達到輸出電流的兩倍，對實際的有損耗電路，輸入電流還要稍高。
電感值如何影響電感型升壓轉換器的性能？
因為電感值影響輸入和輸出紋波電壓和電流，所以電感的選擇是感性電壓轉換器設計的關鍵。等效串聯電阻值低的電感，其功率轉換效率最佳。要對電感飽和電流額定值進行選擇，使其大於電路的穩態電感電流峰值。
電感型升壓轉換器IC電路輸出麻豆国产一区選擇的原則是什麽？
升壓轉換器要選快速肖特基整流麻豆国产一区。與普通麻豆国产一区相比，肖特基麻豆国产一区正向壓降小，使其功耗低並且效率高。肖特基麻豆国产一区平均電流額定值應大於電路最大輸出電壓。
怎樣選擇電感型升壓轉換器IC電路的輸入電容？
升壓調節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，電容容量越大，紋波越小。如果轉換器負載變化很小，並且輸出電流小，使用小容量輸入電容也很安全。如果轉換器輸入與源輸出相差很小，也可選小體積電容。如果要求電路對輸入電壓源紋波幹擾很小，就可能需要大容量電容，並(或)減小等效串聯電阻(ESR)。
在電感型升壓轉換器IC電路中，選擇輸出電容時要考慮哪些因素？
輸出電容的選擇決定於輸出電壓紋波。在大多數場合，要使用低ESR電容，如陶瓷和聚合物電解電容。如果使用高ESR電容，就需要仔細查看轉換器頻率補償，並且在輸出電路端可能需要加一額外電容。
進行電感型升壓轉換器IC電路布局時需要考慮哪些因素？
首先輸入電容應盡可能靠近IC，這樣可以減小影響IC輸入電壓紋波的銅跡線電阻。其次，將輸出電容置於IC附近。連接輸出電容的銅跡線長會影響輸出電壓紋波。第三點是，盡量減小連接電感和輸出麻豆国产一区的跡線長度，減小功耗並提高效率。最後一點是，輸出反饋電阻遠離電感可以將噪聲影響降至最小。
電感型升壓轉換器應用在哪些場合？
電感型升壓轉換器的一個主要應用領域是為白光LED供電，該白光LED能為電池供電係統的液晶顯示(LCD)麵板提供背光。在需要提升電壓的通用直流-直流電壓穩壓器中也可使用。
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