电感升压(boost电路)感性理解

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电感升压(boost电路)感性理解

2024-07-16 22:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

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前言

一、电感升压基本原理 

二、工作原理步骤

1.开关闭合,给电感和电容充电,电容获得输入电压。

2.开关断开,电感继续给电容充能,电容获得更高电压。

总结

前言

以前在消费类小家电方案中,经常用到电感升压的应用。一个很典型的应用是手持小风扇,锂电池只有3.7V,然而想要获得更大的风量必须加大电压获得强劲风力,而且这种小东西对成本非常敏感,不太可能专门加DC-DC升压IC,那么只需要用一个电感加二极管就可以实现简单升压。其实其他DC-DC的声音IC 也是用了一样的原理,只不过做的纹波更小效率更高等性能。

以下开始理解电感升压的基本原理,仅感性认识,不涉及具体计算。

一、电感升压基本原理 

 电感升压比不可少的是电感和电容储能,二极管防止反向倒灌。另外就是要有一个开关,一般用三极管/mos管,PWM控制。

二、工作原理步骤 1.开关闭合,给电感和电容充电,电容获得输入电压。

1)这个时候给电感充能,电能转换成磁能。电感右边电压从0逐渐升到5V,磁能存满。

2)同时电容也会被充能,累计正电荷。电容正机电压与电感右边电压保持一致,最终达到5V。

3)二极管在这里的作用是防止电容放电。让电容持续累计电荷达到5V。

2.开关断开,电感继续给电容充能,电容获得更高电压。

 1)断开开关后,通过电感的电流会降低,电感释放能量,阻碍电流降低(实际上此时的能量来源于电感而不是Vin 5V)。也就是通过电感的电流会慢慢降低,这个时候电荷就会继续累积到电容两端,那么电容两端就可以获得更大电压,完成升压动作。

2)这个时候可以理解成电感就变成一个电池释放能量,对外继续供电,直到储存的磁能释放完毕。很好理解既然电感当做一个电池对外放电,那么必然两端电压一边高一边低(右高左低)。为什么一定是右边电压继续升高呢,一是根据电感阻碍电流的特性,向右电流会降低,那么他就提供向右的电流(阻碍),作为一个电池既然想要提供向右电流,那么右边电压一定要提高。

总结

这样的电感升压电路,通过PWM控制反复开关,就可以达到升压的目的。而且还可以通过PWM 占空比,控制电感充放电的时间来实现升压多少的目的。根据原理,电感放电时间越长电压升的越高。



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