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充分理解電感式升壓原理

發(fā)布時(shí)間:2023-05-19 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理,屬于基礎(chǔ)性質(zhì),適合那些對電感特性不了解,但同時(shí)又對升壓電路感興趣的同學(xué)。


本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理,屬于基礎(chǔ)性質(zhì),適合那些對電感特性不了解,但同時(shí)又對升壓電路感興趣的同學(xué)。

想要充分理解電感式升壓原理,就必須知道電感的特性,包括電磁轉(zhuǎn)換與磁儲能。

我們先來觀察下面的圖:


充分理解電感式升壓原理


這個(gè)圖是電池對一個(gè)電感(線圈)通電,電感有一個(gè)特性---電磁轉(zhuǎn)換,電可以變成磁,磁也可以變回電。當(dāng)通電瞬間,電會變?yōu)榇挪⒁源诺男问絻Υ嬖陔姼袃?nèi)。而斷電瞬磁會變成電,從電感中釋放出來。

然而問題來了,斷電后,回路已經(jīng)斷開,電流無處可以,磁如何轉(zhuǎn)換成電流呢?很簡單,電感兩端會出現(xiàn)高壓,如果電感線圈的自感系數(shù)很大,那么自感電動(dòng)勢就會很大,在很大的電勢差之間的空隙,會產(chǎn)生很強(qiáng)的電場,甚至?xí)舸┛諝?,發(fā)生放電現(xiàn)象。附近若有人,會對其造成一定危險(xiǎn),如果附近有易燃物質(zhì),就有發(fā)生著火的危險(xiǎn)。

這樣,我們也理解了電感的第二個(gè)特性----升壓特性。當(dāng)回路斷開時(shí),電感內(nèi)的能量會以高電壓的形式變換回電。

現(xiàn)在對以上的內(nèi)容作一下小結(jié):

下面是正壓發(fā)生器,你不停地扳動(dòng)開關(guān),從圖中節(jié)點(diǎn)處可以得到無窮高的正電壓。電壓到底升到多高,取決于你在二極管的另一端接了什么東西讓電流有處可去。如果什么也不接,電流就無處可去,于是電壓會升到足夠高,將開關(guān)擊穿,能量以熱的形式消耗掉。


充分理解電感式升壓原理


然后是負(fù)壓發(fā)生器,你不停地扳動(dòng)開關(guān),從圖中節(jié)點(diǎn)處可以得到無窮高的負(fù)電壓。


充分理解電感式升壓原理


上面說的都是理論,現(xiàn)在來點(diǎn)實(shí)際的電路,看看DC-DC升壓電路的系統(tǒng)到底是什么樣子。


充分理解電感式升壓原理


你可以清楚看到演變,電路中把開關(guān)換成了三極管,用固定頻率的方波控制三極管的開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)升壓。不要小看這兩個(gè)圖,事實(shí)上,所有開關(guān)電源都是由這兩個(gè)圖組合變換而來的。

說一下磁飽合問題。

我們已經(jīng)知道電感可以儲存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少,存滿之后會發(fā)生什么情況呢?

磁通量,這個(gè)參數(shù)表示電感能存多少能量,根據(jù)這個(gè)參數(shù)你可以算出一個(gè)電感要提供n伏m安電流時(shí)必須工作于多高的頻率下。

存滿之后會如何?這就是磁飽合的問題。飽合之后,電感失去一切電感應(yīng)有的特性,變成一純電阻,并以熱形式消耗掉能量。


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