Схема повышения представляет собой переключающую схему повышения постоянного тока, которая может сделать выходное напряжение выше входного напряжения. Это распространенный метод проектирования электронных схем. В этой статье будут представлены основные принципы повышения и параметры схемы.
Конденсаторы блокируют изменение напряжения, пропускают высокую частоту, блокируют низкую частоту, пропускают переменный ток, блокируют постоянный ток;
Индуктор блокирует изменение тока, пропускает низкую частоту, блокирует высокую частоту, пропускает постоянный ток, блокирует переменный ток;
Рисунок 1. Принципиальная схема переключателя наддува. Схема наддува.
Если предположить, что ключ (триод или МОП-лампа) был выключен в течение длительного времени, все компоненты находятся в идеальном состоянии, а напряжение конденсатора равно входному напряжению.Эта схема будет объяснена в двух частях: зарядка и разрядка.
Во время зарядки переключатель замкнут (триод включен), а эквивалентная схема показана на рисунке 2. Переключатель (триод) заменяется проводом. В это время через дроссель протекает входное напряжение. Не допускайте разряда конденсатора диода на землю. Поскольку на входе подается постоянный ток, ток на дросселе увеличивается линейно с определенным соотношением, которое связано с индуктивностью. По мере увеличения тока индуктора в индукторе сохраняется некоторая энергия.
Как показано на рисунке, это эквивалентная схема при выключенном переключателе (триод выключен). При выключении ключа (выключении триода) ток, протекающий через дроссель, не станет сразу равным 0, а будет медленно изменяться от значения в конце зарядки до 0, что связано с токоудерживающими характеристиками дросселя. . Исходная цепь отключена, поэтому разрядить дроссель можно только через новую цепь, то есть дроссель начинает заряжать конденсатор, и напряжение на конденсаторе возрастает. В это время напряжение уже выше входного напряжения, и повышение завершено.Говоря об этом, процесс повышения — это процесс передачи энергии индуктора. При зарядке индуктор поглощает энергию, а при разряде индуктор выделяет энергию. Если емкость достаточно велика, во время разряда на выходной клемме можно поддерживать непрерывный ток. Если этот процесс включения-выключения повторяется, на конденсаторе можно получить напряжение, превышающее входное.
boostCircuit — процесс повышения мощности
При низком напряжении АА узким местом мощности и эффективности схемы повышения обратного хода являются трубки переключения, выпрямительные трубки и другие потери (включая индуктивность).Катушки индуктивности со слишком маленькими магнитами (неспособными хранить необходимую энергию) и слишком тонким диаметром провода (высокий импульсный ток приведет к большим потерям в проводе) использовать нельзя.В большинстве выпрямителей используется Шоттки, такой же, как и все остальные. Когда выходное напряжение составляет 3.3 В, потери выпрямителя составляют около 10%.Переключатель, ключ здесь, поместите достаточное количество в насыщение, падение напряжения проводимости должно быть небольшим, это ключ к успеху. Всего там всего один вольт, и если трубки потреблять слишком много, электричества на выходе не будет. Поскольку падение напряжения на некоторых лампах не должно превышать 0.2–0.3 В при выборе максимального тока, если только одна лампа не может этого сделать, многие лампы будут подключены параллельно.Каков максимальный ток? Давайте назовем это 1А, если это просто, но это нечто большее. Из-за низкого КПД он превысит 1.5А, что является средним значением. Во время полупериода питания он составляет 3 А, а фактическая форма сигнала тока составляет от 0 до 6 А. Поэтому предлагается объединить две трубы, называемые 5А и 3А, чтобы едва справиться.Ни одна из готовых микросхем не интегрирована с вышеупомянутыми сильноточными лампами, поэтому предполагается, что для борьбы с чужой цепью достаточно цепи заземления.Это дополнительное содержание представляет собой знания, которых нет в учебнике, но их можно сравнить и проверить с содержанием учебника.Когда переключатель включен, источник питания образует петлю через трубку индуктора-переключателя, и ток преобразуется в накопление магнитной энергии в индукторе; Когда переключатель выключается, магнитная энергия в индукторе преобразуется в электрическую энергию, которая на конце индуктора является левой отрицательной и правой положительной. Это напряжение накладывается на положительный конец источника питания, и через диодную нагрузку формируется петля для выполнения повышающей функции. В этом случае, чтобы повысить эффективность преобразования, мы должны начать с трех аспектов: максимальное уменьшение импеданса цепи при включении трубки переключателя, чтобы электрическая энергия могла быть максимально преобразована в магнитную энергию. ; Максимально уменьшите сопротивление цепи нагрузки, чтобы магнитная энергия могла быть максимально преобразована в электрическую, а потери в цепи были минимальными; Максимально уменьшите потребление цепи управления, поскольку потребление цепи управления тратится в некотором смысле на преобразование и не может быть преобразовано в энергию на нагрузке.BoostDesign параметров схемы
Для схемы Boost непрерывный режим тока индуктора сильно отличается от прерывистого режима тока индуктора. Выходное напряжение прерывистого режима связано с входным напряжением, индуктивностью, сопротивлением нагрузки, рабочим циклом и частотой переключения. Выходное напряжение непрерывного режима зависит только от входного напряжения и рабочего цикла.
выбор выходного фильтрующего конденсатора
В импульсном источнике питания функция выходного конденсатора заключается в накоплении энергии и поддержании постоянного напряжения.Выбор конденсатора схемы Boost в основном предназначен для контроля выходной пульсации в пределах указанного диапазона.Для схемы Boost импеданс конденсатора и выходной ток определяют пульсации выходного напряжения.Импеданс конденсатора состоит из трех частей: эквивалентной последовательной индуктивности (ESL), эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) и значения емкости (C).В режиме непрерывного тока дросселя емкость зависит от выходного тока, частоты переключения и ожидаемых выходных пульсаций. Когда полевой МОП-транзистор включен, конденсатор выходного фильтра обеспечивает весь ток нагрузки.
В импульсном источнике питания функция индуктора заключается в накоплении энергии.Функция индуктора — поддерживать постоянный ток или ограничивать изменение тока в индукторе.В схеме Boost выбор соответствующей индуктивности обычно используется для ограничения пульсаций тока, протекающего через нее.Пульсации тока дросселя пропорциональны входному напряжению и времени включения МОП-транзистора и обратно пропорциональны индуктивности. Индуктивность определяет рабочую точку непрерывного и прерывистого режима.Помимо индуктивности дросселя, при выборе дросселя также следует учитывать максимальный постоянный или пиковый ток и максимальную рабочую частоту.Если ток индуктора превышает его номинальный ток или рабочая частота превышает максимальную рабочую частоту, это приведет к насыщению и перегреву индуктора.
При переходе постоянного/постоянного тока с низким энергопотреблением наиболее часто используемым силовым переключателем является PowerMOSFET. Стоимость MOSFET относительно невысока, а рабочая частота относительно высока.MOSFET выбирается в конструкции главным образом с учетом потерь проводимости и потерь на переключение.МОП-транзистор должен иметь достаточно низкое сопротивление открытого состояния RDS(ON) и относительно низкий заряд затвора Qg.
Эта статья организована из сети.，Пожалуйста, свяжитесь с нами вовремя, если возникнут проблемы с авторскими правами.
粤公网安备44030002007346号