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升压转换器工作原理

是时候深吸一口气了,我们就要深入电力电子了。一开始我想说,这是一个非常有益的领域。

要了解升压转换器的工作原理,必须了解电感器,MOSFET、二极管和电容器的工作原理。

有了这些知识,我们可以逐步完成

在这里,什么也没发生。输出电容器充电至输入电压减去二极管压降。

升压转换器工作步骤 1

现在是时候打开晶体开关了。我们的信号源更高,打开 MOSFET晶体管。所有电流通过电感器分流到 MOSFET。请注意,输出电容器保持充电状态,因为它不能通过当前的反向偏置二极管放电。

当然,由于电感器,电源不会立即短路inductor 使电流坡上升相对较慢。此外,磁场会积聚在电感器周围。注意电感器两端施加的电压极性。

MOSFET 关闭后,电感器的电流突然停止。

电感器的本质是保持稳定的电流流动;它不喜欢电流的突然变化。所以它不喜欢电流的突然关闭。它通过产生与最初提供的电压相反的大电压来响应这一点,它使用存储在磁场中的能量来维持电流。

如果我们忘记了电路元件的其他部分,只注意到极性符号,我们注意到电感器现在就像一个与电源电压串联的电压源。这意味着二极管的阳极现在的电压高于阴极(请记住,电容器在开始时已经充电到电源电压),并且处于正偏置。

输出电容器capacitor 现在充电到比以前更高的电压,这意味着我们已经成功地将低直流电压提升到更高的电压!

我建议你慢慢完成这些步骤,直观地理解它们。

为了保持负载下的输出电压,这些步骤发生了数千次(取决于振荡器的频率)。

到目前为止,你们中的许多人对这种过于简化的解释都有疑问。遗漏了很多东西,但它使它变得绝对清晰是值得的。因此,既然我们有了这种理解,我们就可以继续讨论更详细的细节。

。您不能使 MOSFET 输出开关始终保持开启,没有电感器是理想的 - 它们具有饱和电流。假如我们真的会MOSFET如果开关保持开启,最大值将超过几百微秒,电源将短路,电感绝缘层将燃烧,MOSFET会断电,还会发生其他烦人的事情。我们利用对电感器的理解来计算实现合理电流(如安培)所需的时间,然后相应地配置振荡器的导电时间。这使得电感电流波形看起来像锯边,因此得名锯齿。

**2. MOSFET本身。**若仔细观察,在第三步,MOSFET电压是电源电压和电感器电压,这意味着MOSFET必须额定为高电压,这再次意味着相当高的导电阻。升压转换器设计始终是 MOSFET 击穿电压与导通电阻之间的折衷。开关升压转换器MOSFET就像我从寒冷而艰苦的经历中学到的,总是弱点。升压转换器的最大输出电压不受设计限制,而是受设计限制 MOSFET 击穿电压限制。

**3.电感器。**显然,任何旧的电感器都不起作用。升压转换器中使用的电感器应能承受高电流和高磁导芯,因此在给定尺寸下的电感非常高。

标签: 如何让电容器缓慢放电

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