开关电源BOOST升压原理

开关电源BOOST升压原理

把12伏降到5伏,给他串联一个电阻或者一个电感就可以实现,但如果把5伏升压到12伏,好像就有点难度了。

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如果是交流电,我们可以通过变压器升压,但是直流电如何升压呢?

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接下来介绍一种电子学中常用的升压方案,这是它的简化原理图,当我们断开开关时,电流顺时针流,因为负载的阻抗比之前大,电感上的电流开始减少,这时候电感为了阻止电流的减少,感应出了这样的电压。

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至于电感能感应出多大的电压呢?可以看一下这个公式,因为她和电源方向一致,所以两个电源会叠加,这时候输出的电压就可以接近12伏,此时电源给电容和负载供电,这时候输出的波形是这样的。

当充电一小段时间之后,应立即闭合开关,他不再给电容充电,因为开关就相当于一段导线,可以看作是短路状态,此时电感电流迅速增大,这一段宝贵的时间也给了电感储能的机会,它感应出来的电压是这样的,和电源电压相反,所以输出电压肯定会小于5伏。

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但是没关系啊,这时候二极管是截止的,电容里面存储的电只能给负载供电,但这也够负载维持一段时间了,前提是电容的容量不能太小,此时它的波形差不多是这个样子,不能负载的电压降下去,开关又断开了,开始了新一轮的充电,以此往复,我们就可以把电压升上去。

他最后的平均电压就能接近12伏了,在实际电子电路中,都是晶体管控制电路的开关,因为它一秒内就可以开关上万次,还有一个很重要的问题,那就是怎么确定这个电路的占空比,所谓占空比就是开关闭合的时间和整个周期的比值。

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比如有一个时间闭合,三个时间段开,那么它的占空比就是25%,在连续模式下,它的输出电压和占空比有关系,通过输出电压的计算公式,把我们已知的带进去,求出它的占空比为7/12,也就是需要晶体管在7个时间内壁和5个时间内截止,才能把电压升到12伏。

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但是他只是把电压升上去了,电流肯定会降低的,因为功率是不能上升的,对应的电压上升多少倍,相应的电流就要下降多少倍,如果输入电流为2A,在不考虑损耗情况下,输出电流最大也只能达到0.83A,这就是我们迄今讲过的三种电源变换电路,不知道你能理解几个呢?如果你觉得这个视频还可以,别忘了帮我点个赞。

好了,这期就到这里了,觉得对屏幕前的你有帮助的麻烦一键三连

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