假如你現在手里面有一個3.3V的電源,但你的設備需要一個12v的電源才能工作,那你該如何解決這個問題呢?下面介紹的這個升壓電路可以解決這個問題。
圖1為升壓變換器的原理圖
升壓變化器同降壓變化器一樣,也是由一個二極管、一個開關管、一個電感組成的,主要和降壓變化器的區別就是三者的位置不一樣,boost變化器的電感是連接輸入端,開關管接地、二極管連接輸出端。
下面介紹一下boost電路的工作原理
圖2是一個周期內各個期間器件上的電流波形
圖3是boost變化器開通時的等效電路
1,當開關管導通時,開關管相當于對地短路,輸入電壓Uin直接加到電感上,電感L開始儲存能量,電感上的電壓為Uin,電壓方向為左正右負,電感電流為ILin+Uin/L,由于此時二極管的左側相當于是接地的,所以二極管D為截止狀態。輸出電容為負載RL供電。等效電路圖如上圖3所示。
圖4為開關管關斷時的等效電路
2,當開關管關斷時,電感電流不能發生突變,需要維持原來的狀態,電感電壓變成左負右正,此時二極管開始開通,電感上的能量開始釋放給輸出電容充電和負載供電,電感電流開始下降,加在電感兩端的電壓值為Uo-Uin。等效電路圖為圖4所示。
為什么此拓撲會有升壓功能呢?
結合上述1,2,兩條,在一個開關周期內,根據電感伏秒平衡原理可得:Uin*Ton=(Uo- Uin)*Toff,把Ton=D*T和Toff=(1-D)*T帶入可得Uin*D=(Uo-Uin)*(1-D)。最后化簡可得Uo=Uin/(1-D)
由于占空比D是在0-1之間變化,所以根據上式可知輸出電壓要永遠大于輸入電壓,所以此拓撲為升壓結構。
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