Litar Boost ialah litar rangsangan DC pensuisan, yang boleh menjadikan voltan keluaran lebih tinggi daripada voltan masukan. Ia adalah kaedah reka bentuk litar biasa dalam reka bentuk litar elektronik. Artikel ini akan memperkenalkan prinsip asas rangsangan dan reka bentuk parameter litar.
Mula-mula kita perlu tahu:
Kapasitor menyekat perubahan voltan, lulus frekuensi tinggi, blok frekuensi rendah, lulus AC, blok DC.；
Induktor menyekat perubahan arus, melepasi frekuensi rendah, menyekat frekuensi tinggi, melepasi DC, menyekat AC.；
rajah 1 rajah skematik litar rangsangan suis rangsangan
Dengan mengandaikan bahawa suis (triod atau tiub MOS) telah dimatikan untuk masa yang lama, semua komponen berada dalam keadaan ideal, dan voltan kapasitor adalah sama dengan voltan masukan.Litar ini akan diterangkan dalam dua bahagian: pengecasan dan nyahcas.
Semasa pengecasan, suis ditutup (triod dihidupkan), dan litar setara ditunjukkan dalam Rajah 2. Suis (triod) digantikan dengan wayar. Pada masa ini, voltan masukan mengalir melalui induktor. Elakkan kapasitor diod daripada menyahcas ke tanah. Kerana input adalah arus terus, arus pada induktor meningkat secara linear pada nisbah tertentu, yang berkaitan dengan induktansi. Apabila arus induktor meningkat, beberapa tenaga disimpan dalam induktor.
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, ini adalah litar setara apabila suis dimatikan (triod dimatikan). Apabila suis dimatikan (triod dimatikan), arus yang mengalir melalui induktor tidak akan serta-merta menjadi 0, tetapi perlahan-lahan akan berubah daripada nilai pada penghujung pengecasan kepada 0, disebabkan oleh ciri-ciri pegangan semasa induktor. . Litar asal telah diputuskan, jadi induktor hanya boleh dilepaskan melalui litar baru, iaitu, induktor mula mengecas kapasitor, dan voltan merentasi kapasitor meningkat. Pada masa ini, voltan sudah lebih tinggi daripada voltan input, dan rangsangan selesai.Bercakap mengenainya, proses penggalak adalah proses pemindahan tenaga bagi induktor. Apabila mengecas, induktor menyerap tenaga, dan apabila menyahcas, induktor membebaskan tenaga. Jika kapasitansi cukup besar, arus berterusan boleh dikekalkan pada terminal keluaran semasa nyahcas. Jika proses on-off ini berulang, voltan yang lebih tinggi daripada voltan masukan boleh diperolehi merentasi kapasitor.
boostProses penggalak litar
Berikut adalah beberapa makanan tambahan.：Dengan voltan AA yang rendah, kesesakan kuasa dan kecekapan litar rangsangan flyback terletak pada tiub pensuisan, tiub penerus dan kerugian lain (termasuk kearuhan).Induktor dengan magnet yang terlalu kecil (tidak dapat menyimpan tenaga yang betul) dan diameter wayar yang terlalu nipis (arus nadi yang tinggi akan menyebabkan kehilangan wayar yang besar) tidak boleh digunakan.Kebanyakan penerus menggunakan Schottky, yang sama seperti yang lain. Apabila voltan keluaran ialah 3.3V, kehilangan penerus adalah kira-kira 10%.Suis, kunci di sini, meletakkan sejumlah besar yang cukup ke dalam ketepuan, penurunan voltan pengaliran mestilah kecil, adalah kunci kejayaan. Jumlahnya hanya satu volt, dan jika tiub digunakan terlalu banyak, elektrik tidak akan keluar. Kerana penurunan voltan sesetengah tiub tidak boleh melebihi 0.2--0.3V apabila arus maksimum dipilih, jika hanya satu tiub tidak dapat melakukannya, banyak tiub akan disambung secara selari.Apakah arus maksimum? Kita panggil ia 1A jika ia mudah, tetapi ia lebih daripada itu. Oleh kerana kecekapan yang rendah, ia akan melebihi 1.5A, iaitu nilai purata. Ia adalah 3A semasa bekalan kuasa separuh kitaran, dan bentuk gelombang semasa sebenar ialah 0 hingga 6A. Oleh itu, adalah dicadangkan bahawa dua paip yang dipanggil 5A dan 3A harus digabungkan bersama untuk hampir tidak mengatasi.Tiada cip siap sedia disepadukan dengan tiub arus tinggi yang disebutkan di atas, jadi adalah dicadangkan bahawa litar bumi cukup untuk menangani litar asing.Kandungan tambahan ini adalah pengetahuan yang tidak terdapat dalam buku teks, tetapi ia boleh dibandingkan dan disahkan dengan kandungan dalam buku teks.Apabila suis dihidupkan, bekalan kuasa membentuk gelung melalui tiub suis induktor, dan arus ditukar menjadi storan tenaga magnetik dalam induktor; Apabila suis dimatikan, tenaga magnet dalam induktor ditukar kepada tenaga elektrik, yang kiri negatif dan kanan positif pada hujung induktor. Voltan ini ditindih pada hujung positif bekalan kuasa, dan gelung dibentuk melalui beban diod untuk melengkapkan fungsi penggalak. Dalam kes ini, untuk meningkatkan kecekapan penukaran, kita harus bermula dari tiga aspek: mengurangkan impedans litar apabila tiub suis dihidupkan sebanyak mungkin, supaya tenaga elektrik boleh ditukar kepada tenaga magnet sebanyak mungkin. ; Kurangkan impedans litar beban sebanyak mungkin, supaya tenaga magnet boleh ditukar kepada tenaga elektrik sebanyak mungkin, dan kehilangan litar adalah yang paling rendah; Kurangkan penggunaan litar kawalan sebanyak mungkin, kerana penggunaan litar kawalan dibazirkan dalam erti kata untuk penukaran dan tidak boleh ditukar menjadi tenaga pada beban.BoostDesign parameter litar
Untuk litar Boost, mod berterusan arus induktor adalah sangat berbeza daripada mod tidak selanjar arus induktor. Voltan keluaran mod tak selanjar adalah berkaitan dengan voltan masukan, kearuhan, rintangan beban, kitaran tugas dan kekerapan pensuisan. Voltan keluaran mod berterusan hanya bergantung pada voltan input dan kitaran tugas.
pemilihan Kapasitor Penapis Output
Dalam pensuisan bekalan kuasa, fungsi kapasitor keluaran adalah untuk menyimpan tenaga dan mengekalkan voltan malar.Pemilihan kapasitor litar Boost adalah terutamanya untuk mengawal riak keluaran dalam julat yang ditentukan.Untuk litar Boost, impedans kapasitor dan arus keluaran menentukan riak voltan keluaran.Impedans pemuat terdiri daripada tiga bahagian iaitu kearuhan siri setara (ESL), rintangan siri setara (ESR) dan nilai kemuatan (C).Dalam mod berterusan arus induktor, kapasitansi bergantung pada arus keluaran, frekuensi pensuisan dan riak keluaran yang dijangkakan. Apabila MOSFET dihidupkan, kapasitor penapis keluaran menyediakan keseluruhan arus beban.
Dalam pensuisan bekalan kuasa, fungsi induktor adalah untuk menyimpan tenaga.Fungsi induktor adalah untuk mengekalkan arus malar, atau mengehadkan perubahan arus dalam induktor.Dalam litar Boost, memilih induktansi yang sesuai biasanya digunakan untuk mengehadkan arus riak yang mengalir melaluinya.Arus riak induktor adalah berkadar dengan voltan masukan dan masa hidup MOSFET, dan berkadar songsang dengan kearuhan. Kearuhan menentukan titik kerja mod berterusan dan mod terputus.Sebagai tambahan kepada induktansi induktor, arus DC atau puncak maksimum dan kekerapan kerja maksimum juga harus diberi perhatian apabila memilih induktor.Jika arus induktor melebihi arus terkadarnya atau frekuensi kerja melebihi frekuensi kerja maksimumnya, ia akan membawa kepada ketepuan dan kepanasan lampau bagi induktor.
Dalam perubahan DC/DC kuasa rendah, PowerMOSFET ialah suis kuasa yang paling biasa digunakan. Kos MOSFET agak rendah dan kekerapan operasi agak tinggi.MOSFET dipilih dalam reka bentuk terutamanya mempertimbangkan kehilangan pengaliran dan kehilangan pensuisannya.MOSFET dikehendaki mempunyai RDS(ON) pada rintangan yang cukup rendah dan cas gerbang Qg yang agak rendah.
Artikel ini disusun dari rangkaian.，Sila hubungi kami tepat pada masanya jika isu hak cipta terlibat.
粤公网安备44030002007346号