電感式DC-DC的升壓器原理
本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理,屬於(yu) 基礎性質,適合那些對電感特性不了解,但同時又對升壓電路感興(xing) 趣的同學。
想要充分理解電感式升壓原理,就必須知道電感的特性,包括電磁轉換與(yu) 磁儲(chu) 能。
我們(men) 先來觀察下麵的圖:
這個(ge) 圖是電池對一個(ge) 電感(線圈)通電,電感有一個(ge) 特性---電磁轉換,電可以變成磁,磁也可以變回電。當通電瞬間,電會(hui) 變為(wei) 磁並以磁的形式儲(chu) 存在電感內(nei) 。而斷電瞬磁會(hui) 變成電,從(cong) 電感中釋放出來。
然而問題來了,斷電後,回路已經斷開,電流無處可以,磁如何轉換成電流呢?很簡單,電感兩(liang) 端會(hui) 出現高壓,如果電感線圈的自感係數很大,那麽(me) 自感電動勢就會(hui) 很大,在很大的電勢差之間的空隙,會(hui) 產(chan) 生很強的電場,甚至會(hui) 擊穿空氣,發生放電現象。附近若有人,會(hui) 對其造成一定危險,如果附近有易燃物質,就有發生著火的危險。
這樣,我們(men) 也理解了電感的第二個(ge) 特性----升壓特性。當回路斷開時,電感內(nei) 的能量會(hui) 以高電壓的形式變換回電。
現在對以上的內(nei) 容作一下小結:
下麵是正壓發生器,你不停地扳動開關(guan) ,從(cong) 圖中節點處可以得到無窮高的正電壓。電壓到底升到多高,取決(jue) 於(yu) 你在二極管的另一端接了什麽(me) 東(dong) 西讓電流有處可去。如果什麽(me) 也不接,電流就無處可去,於(yu) 是電壓會(hui) 升到足夠高,將開關(guan) 擊穿,能量以熱的形式消耗掉。
然後是負壓發生器,你不停地扳動開關(guan) ,從(cong) 圖中節點處可以得到無窮高的負電壓。
上麵說的都是理論,現在來點實際的電路,看看DC-DC升壓電路的係統到底是什麽(me) 樣子。
你可以清楚看到演變,電路中把開關(guan) 換成了三極管,用固定頻率的方波控製三極管的開關(guan) 就能實現升壓。不要小看這兩(liang) 個(ge) 圖,事實上,所有開關(guan) 電源都是由這兩(liang) 個(ge) 圖組合變換而來的。
說一下磁飽合問題。
我們(men) 已經知道電感可以儲(chu) 存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少,存滿之後會(hui) 發生什麽(me) 情況呢?
磁通量,這個(ge) 參數表示電感能存多少能量,根據這個(ge) 參數你可以算出一個(ge) 電感要提供n伏m安電流時必須工作於(yu) 多高的頻率下。
存滿之後會(hui) 如何?這就是磁飽合的問題。飽合之後,電感失去一切電感應有的特性,變成一純電阻,並以熱形式消耗掉能量。
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