電感式升壓原理簡述

    這不是什麼高手大作,只是個掃盲帖,適用於不了解電感特性,卻又對升器器感興趣的同志們.高手免入.
    為了節省篇幅,很多原理性的知識我點到為止,以空間換時間,有興趣深入了解的可以查閱相關資料和提問.
    廢話不多直,我直接開始了.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:電磁轉換與磁儲能.其它所有參數都是由這兩個特性引出來的.
    先看看下面的圖:
 
電感迴路通電瞬間 (原文件名:1.JPG)
    相信有初中文化是壇友們都知道,一個電池對一個線圈通電,這是個電磁鐵.不論你是否科盲,你一定會奇怪,這有什麼值得分析的呢?有!我們要分析它通電和斷電的瞬間發生了什麼.
    線圈(以後叫作"電感"了)有一個特性---電磁轉換,電可以變成磁,磁也可以變回電.當通電瞬間,電會變為磁並以磁的形式儲存在電感內.而斷電瞬磁會變成電,從電感中釋放出來.
    現在我們看看下圖,斷電瞬間發生了什麼: 
 
斷電瞬間 (原文件名:2.JPG)
    前面我說過了,電感內的磁能會在電感斷電時重新變回電,然而問題來了:此時迴路已經斷開,電流無處可以,磁如何能轉換成電流呢?很簡單,電感兩端會出現高壓!電壓有多高呢?無窮高,直到擊穿任何阻擋電流前進的介質為止.
    這裡我們了解了電感的第二個特性----升壓特性.當迴路斷開時,電感內的能量會以無窮高電壓的形式變換回電,電壓能升多高,僅取決於介質變的擊穿電壓.

現在可以小結一下了:
    下面是正壓發生器,你不停地扳動開關,從輸入處可以得到無窮高的正電壓.電壓到底升到多高,取決於你在二極體的另一端接了什麼東西讓電流有處可去.如果什麼也不接,電流就無處可去,於是電壓會升到足夠高,將開關擊穿,能量以熱的形式消耗掉. 
 
正壓發生器原理圖 (原文件名:3.JPG)
    下面是負壓發生器,你不停地扳動開關,從輸入處可以得到無窮高的負電壓. 
 
負壓發生器原理圖 (原文件名:4.JPG)
    上面說的都是理論,現在來點實際的電子線路圖,看看正/負壓發生器的"最小系統"到底什麼樣子: 
 
實際電子線路 (原文件名:5.JPG)
    你可以很清楚看到演變,電路中僅僅把開關換成了三極體換而已. 不要小看這兩個圖,事實上,所以開關電源都是由這兩個圖組合變換而來,所以掌握這兩個圖非常重要.
    最後要提提磁飽合的問題.什麼是磁飽合?
    從上面的背景知道我們可以知道電感能儲存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少呢?存滿之後會發生什麼情況呢?

1. 存多少: "最大磁通量"這個參數就是干這個用的,很顯然,電感不能無限保存能量,它存儲能量的數量由電壓與時間的乘積決定,對於每個電感來說,這是一個常數,根據這個常數你可以算出一個電感要提供N伏M安供電時必須工作於多高的頻率下.
2. 存滿之後會如何: 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,並以熱的形式消耗掉能量.