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自舉電容的工作原理

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 2023-05-23 15:12 ? 次閱讀

所謂自舉電容,通俗點說就是自己舉起自己的電壓,它是利用電容兩端電壓不能突變的特點實現電壓升高。 為了方便理解,我們借用MPS的MP2560芯片為例進行分析說明,如下圖電容C4就是的自舉電容。

f56c41fa-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖1 DC-DC典型電路圖 為了方便分析自舉電容的工作原理,我們從MP2560芯片的內部原理框圖入手,去了解自舉電容到底是如何實現自舉的。

f57a3a4e-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖2 DC-DC電路內部原理框圖 其中: Q1、D1:PMOS開關管和反向保護二極管; Q2:DC-DC電路的開關管; HS Driver:DC-DC電路的開關管的驅動電路; 現在我們將從兩方面分析電容如何實現自舉。 1)自舉電容f58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png充電 DC-DC電路的工作原理及電流回路想必大家都比較清楚了,那么自舉電容是如何實現充電的呢。 如圖2所示,開關管Q2與自舉電容f58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png為并聯關系,要給自舉電容充電就必須使Q2截止,Q2截止后DC-DC電路就利用功率電感和續流二極管給負載供電,其電流回路為綠色電流回路。Q2截止后f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png開始給f58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png充電,其充電電流回路為f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf5ced6b2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngQ1f5ced6b2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngD1f5ced6b2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf5ced6b2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png功率電感Lf5ced6b2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png輸出濾波電容C。當功率電感L中的儲能放完后,B點電位接近f6402588-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,自舉電容f58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓約等于f65d37c2-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,至此完成自舉電容充電。 2)自舉電容f58a0802-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png升壓 自舉電容充電完成后,開關管NMOS Q2處于截止狀態,其f67a4d58-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png=0V、f6867182-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png=0V、f6977ebe-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png=f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png(忽略二極管壓降)。 當開關管Q2導通時f67a4d58-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png=f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,此時NMOS管導通瞬間f6867182-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf6dc3022-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png。如果沒有自舉電容,導通后f6f8707a-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓由f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf7137e60-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,NMOS管又會重新關閉,電路輸出的電壓就會異常。如有自舉電容就不一樣了,當f6867182-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.pngf7410c4a-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png時,利用電容電壓不能突變的原理,使得f67a4d58-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓由f76f6ff4-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,此時f6f8707a-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png的電壓在NMOS管導通前后保持不變等于f5a6bcd6-f937-11ed-90ce-dac502259ad0.png,這樣就達到自舉升壓作用了。 ?

審核編輯:彭靜
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原文標題:詳解DC-DC電路自舉電容的工作原理

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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