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了解升压转换器的操作

来源:米乐体育赛事    发布时间:2024-03-30 07:47:48

  然后咱们完成了一个规划程序,其间咱们装备了用于混合信号电池供电设备的模仿

  与降压变换器相同,升压转换器具有两个根本操作状况:一个是当电源开关闭合时(接通状况),另一个是当电源开关翻开时(断开状况)。让咱们从接通状况开端。

  当开关导通时,来自输入电源的电流被分流至接地。它流过电感器,流过开关,然后流入接地节点,如图3所示。不经过二极管或抵达电容器。在此期间,电感器的电流上升,电感器“充电”,这在某种程度上预示着其磁场的能量含量添加。

  一起,负载电路需求一起的电流供给:为了使图表愈加完好,咱们应该包含负载电流(图4)。如图所示,电容器在接通状况下放电并供给负载电流。

  升压转换器处于接通状况的示意图,电源电流和负载电流的途径由绿色箭头标明。

  电感器正在充电,电容器正在放电,二极管因为反向偏置而阻断了两个方向的电流。

  可是咱们怎样知道二极管是反向偏置的呢?要害调查是闭合开关的阻抗十分低:因而VSW节点处的电压将挨近0V。因为输出电压高于0V,二极管反向偏置,而且只需开关导通,就没有电流流过。

  认识到二极管在开关循环的这一部分是开路强调了输出电容器的重要性,输出电容器是仅有可用于在开关接通时保持输出电压和传输负载电流的部件。还有必要留意一下的是,二极管避免输出电压经过闭合开关将电流驱动回地。

  当开关闭合时,电流流过电感器,咱们咱们都知道电感的性质是反抗电流改变。因而,当开关断开时,电感器电流将持续活动,选用仅有合理的可用途径:二极管。

  在迫使其电流经过二极管的过程中,电感器有必要进步节点VSW处的电压,直到二极管被正向偏置停止。为此,电感器有必要发生至少等于(VOUT+VF)的VSW电压,其间VF标明二极管的正向电压。因而,电感器的右侧端子处的电压将大于VOUT以及大于VIN。

  一旦二极管两头的电压足以导通,电流将从电源流过电感器和二极管,然后流入电容器和负载(图5)。

  电容器的充电电压可超越体系中的电源电压。从与电容器的电容(C)、存储电荷(Q)和电压(V)相关的方程式中能够显着看出这一点:

  如果把更多的电荷加到电容器的极板上,电压就会上升。这个方程式中没有一点内容标明当你挨近体系的电源电压时,电压会变平。

  但是,咱们还需求细心考虑其他电气规律,而且电容器的电压一般不会添加到超越电源电压。电容器的电压自然地在用于将电荷驱动到其极板上的电压下变平。

  为了成功地将电容器电压添加到驱动电压之外,咱们应该将电荷“泵”入电容器中,并避免电荷回流到源中。升压转换器的二极管起到电流单向阀的效果,供给了两个动作:

  升压转换器处于关断状况的示意图,其间从电感器到电容器的电流由绿色箭头标明,从电容器朝向电感器的电流由赤色箭头标明。赤色箭头未抵达电感器,而是停在二极管处。

  •图6。二极管答应电流从电感器流向电容器,但不答应电流从电感器流向电容器。

  简而言之,升压转换器将能量存储在电感器的磁场中,然后以这样的方法将能量传输到电容器,使得电容器的电压能够添加超越向电感器供给能量的源的电压。

  我期望本文能够帮助您了解升压转换器中的组件怎么一起作业以发生高于其输入电压的调理输出电压。鄙人一篇文章中,咱们将运用模仿的电压和电流波形来更全面地研讨这个电路。

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