原创 boost 转载

2007-12-18 09:46 2259 11 12 分类: 汽车电子
开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理

2007-09-29 13:28



the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。


基本电路图见图一。


9fc6bc0ab74f6534b1351d8e.jpg


假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。


下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路


充电过程


在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。


c9c0d55054b01f561038c289.jpg


放电过程


如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕


6102ea8805a35e9ea4c2728b.jpg


说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。


如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。


如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。


47c8b054024e29153a293597.jpg


一些补充


1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).


1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).


2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.


3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联.......


4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.


5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了.


以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.


    开关管导通时,电源经由电感-开关管形成回路,电流在电感中转化为磁能贮存;开关管关断时,电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正,此电压叠加在电源正端,经由二极管-负载形成回路,完成升压功能。既然如此,提高转换效率就要从三个方面着手:1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗,使电能尽可能多的转化为磁能;2.尽可能降低负载回路的阻抗,使磁能尽可能多的转化为电能,同时回路的损耗最低;3.尽可能降低控制电路的消耗,因为对于转换来说,控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的,不能转化为负载上的能量。


 


仿真 实验

PARTNER CONTENT

文章评论1条评论)

登录后参与讨论

用户768665 2009-7-17 21:46

很不错的老师,很难得啊,真正是为学生好

用户1481370 2007-12-29 10:13

来了!学习了,哥们!有空去我的博客看看!!!!!一定要来哦,我把你加到友情链接里了,呵呵...........以后互相学习学习!!!!!!!............

相关推荐阅读
用户41648 2008-11-13 09:16
步进电机。。(转载)
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算...
用户41648 2008-07-22 14:17
转载 3V与5V混合系统中逻辑器接口问题
3V与5V混合系统中逻辑器接口问题  3V与5V混合系统中逻辑器接口问题1 引言近年来,随着便携式数字电子产品棗笔记本计算机、数字式移动电话、寻呼机、手持式测试仪表等的迅速发展,要求使用体积小、功耗低...
用户41648 2008-07-03 15:16
GB ma
GB码 GB 即"国标"的汉语拼音缩写,为中华人民共和国国家标准的意思. 国标编码就是中华人民共和国信息交换汉字编码标准(GB2312-80), 在此标准中制定了每一个汉字及非汉字符号的编码。规定将汉...
用户41648 2008-06-30 14:21
俄文866编码及其与ANSI编码的转换
АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЫЬЭЮЯабвгдежзийклмнопрстуфхцчшщыьэюяёъ(俄文866编码,用一个字节表示,在WORD中用西里尔文(DOS))80...
用户41648 2008-05-07 16:15
液晶扫描一帧的行数N的倒数叫占空比,半选择点和选择点的电压比叫偏压。
液晶扫描一帧的行数N的倒数叫占空比,半选择点和选择点的电压比叫偏压。很抽象?具体的说液晶是n行的(com端的数目),占空比就是1/n,在电压一定的情况下,行数的增加意味着占空比下降,使液晶的显示质量下...
用户41648 2008-03-21 09:30
区位码和国标码转换
国标与机内码的转换   国标码并不等于区位码,它是由区位码稍作转换得到,其转换方法为:先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码,;这样就得了一个与国标码有一个相对位置差的代码,;再将这个代码的第...
EE直播间
更多
我要评论
1
11
关闭 站长推荐上一条 /3 下一条