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談談boost升壓電路的充放電過程及其工作模式

冬至子 ? 來源:GZSYF ? 作者:GZSYF ? 2023-08-14 15:55 ? 次閱讀

boost升壓電路,它通過開關管通關來控制電感儲存和釋放能量,從而使輸出電壓比輸入電壓高。它多用于輸出高壓電流的應用場合。

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  1. 充電過程

當mos導通的時候,電感充電,電容C2放電,二極管截止,注意這個時候節(jié)點電壓為0

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  1. 放電過程

mos關斷,節(jié)點電壓(也就是電感與mos管的節(jié)點)抬升到高于Vin ,電感放電,使本來為負載的電感變電源,電容的電壓被拉高從而升壓

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三種工作模式

★ ccm 電感電流連續(xù)模式

主要指的是電感中的電流連續(xù)情況

低壓滿載容易進入電流連續(xù)模式(因為i=(u/L)T輸入電壓低,電流變化?。?/p>

當輸入是恒定電壓時:

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當輸入是周期電壓時:

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dcm 電感電流斷續(xù)模式

高壓輸入,輕載,會更容易跑到斷續(xù)模式(因為i=(u/L)T輸入電壓低,電流變化大。而且輕載的時候需要的能量比較少,所以激磁快去磁也快,剩余的時間就是斷續(xù)時間)

當輸入是恒定電壓時:

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當輸入是周期電壓時:

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boost設計與器件選型

★ 電感

如果想完全工作在CCM模式電感必須足夠大,如果想完全工作在DCM模式電感必須足夠小。電感的線徑粗能夠防止脈沖電流,電感的磁心大能夠出更多的能量

★ 輸出輸入電容

根據(jù)需要的紋波,考慮的容值

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(當電容越大紋波越?。?/p>

也要注意輸入輸出電容的等效電阻esr

★ 輸出二極管

采用肖基特二極管,需要關注它的反向電壓,最大電流和恢復時間

★ 采樣電阻

需要考慮它的功率p=u2/r

★ MOS管

需要考慮它的導通和關段時間,耐壓值,控制頻率,柵級電壓和導通電阻

Mos管前面往往需要添加限流電阻

圖片

同時限流電阻和mos管的輸入電容也決定了開關頻率的范圍

t=5rc,一般認為時間常數(shù)的5倍才是穩(wěn)定的。

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