DC-DC升壓(BOOST)電路原理

admin @ 2014-03-16 , reply:0

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開關管閉合后,電感將電能轉換為磁場能儲存起來,當MOS斷開后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后通過二極體和電容的濾波后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后形成的,所以輸出電壓高於輸入電壓,既升壓過程的完成;
    肖特基二極體主要起隔離作用,即在MOS開關管閉合時,肖特基二極體的正極電壓比負極電壓低,此時二極體反偏截止,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,兩種疊加后的能量通過二極向負載供電,此時二極體正嚮導通,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!!
 

 

什麼是電感型升壓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二極體流向輸出電容。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麼?

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)電路控制。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?

電感型升壓轉換器IC電路輸出二極體選擇的原則是什麼?

 

 

 

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雜訊。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干擾很小,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,輸入電容應儘可能靠近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二極體的跡線長度,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雜訊影響降至最小。

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能為電池供電系統的液晶顯示(LCD)面板提供背光。在需要提升電壓的通用直流-直流電壓穩壓器中也可使用。



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