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電感式DC To DC升壓和電容式DC To DC升壓有什么區(qū)別?

發(fā)布時間:[ 2022-11-12 04:40:29]

DC To DC 升壓電路是電子工程師常用電路DC轉(zhuǎn)DC升壓電路有電容式升壓和電感式升壓兩種;電感式升壓電路中,電感作為能量補充器,促使后端電路電壓升高,如果去除功率電感是沒辦法實現(xiàn)升壓的。電容式的DC轉(zhuǎn)DC升壓電路使用電容電荷泵能量補充器。電感式升壓原理分析

在電感升壓電路中,需要添加功率電感作為能量器來達到升壓的目的。


在下圖中,當開關(guān)SW1關(guān)閉時,由于對地短路,通過電感L電流會急劇增加,電感會將電場轉(zhuǎn)化為磁場。

電感升壓原理

當電感電流急劇增加時,斷開開關(guān)SW1.此時,電感磁場也將轉(zhuǎn)換為電場,大電流通過肖特基二極管D1流到后端電路,后端電路的電容器存儲前面的大電流。經(jīng)過多次快速開關(guān),電壓可以升高。

電感升壓原理

根據(jù)電感升壓的原理,我們可以專門設(shè)計DC轉(zhuǎn)DC 電感升壓芯片。輸出的電壓信號反饋給PWM控制器,PWM根據(jù)輸出電壓自動調(diào)節(jié)控制器MOS為了實現(xiàn)穩(wěn)壓電壓輸出,管道的開關(guān)速度和占空比。

電感升壓原理

所以電感式DC To DC轉(zhuǎn)換芯片必須添加功率電感和肖特基二極管。肖特基二極管開關(guān)速度較快,肖特基二極管一般用于電感升壓電路。

常見的電感式DC To DC轉(zhuǎn)換芯片有LM2577/LM2587,使用非常簡單,輸出電流可達1A調(diào)整電阻R1/R2的比例可以得到所需的輸出電壓。Vout=1.23(1 R1/R2)。

LM2577

電容升壓原理分析

通過電容充電泵實現(xiàn)電容式升壓電路。

在下圖中,當開關(guān)SW1和SW2關(guān)閉后,輸出電容(C_OUT)進行充電。

電容升壓原理

當斷開SW1和SW4,閉合SW2和SW3之后,充電泵將被電容器(C_CHARGE)進行充電

電容升壓原理

當斷開SW2和SW3,閉合SW1和SW4后,輸入電源的正極與充電泵電容器連接(C_CHARGE)在下端,提高上部電壓,使輸出電容(C_OUT)電壓升高

電容升壓原理

所以電感式DC To DC轉(zhuǎn)換器不需要功率電感的參與。根據(jù)電容式升壓的原理,我們也可以專門設(shè)計DC轉(zhuǎn)DC 電容式升壓芯片。

電容式升壓芯片方框

由于電容器提供的能量將低于功率電感器,因此通過電容式升壓獲得的輸出電流通常小于電感式升壓。

電容式升壓電路的設(shè)計相對簡單,只需要外部電容作為充電泵即可。下面的例子是使用HT7936A設(shè)計的5V輸出升壓電路。

5V輸出升壓電路

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