DC-DC升壓(BOOST)電路原理

BOOST升壓電路中：

電感的作用：是將電能和磁場能相互轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換器件，當(dāng)MOS開關(guān)管閉合后，電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場能儲(chǔ)存起來，當(dāng)MOS斷開后電感將儲(chǔ)存的磁場能轉(zhuǎn)換為電場能，且這個(gè)能量在和輸入電源電壓疊加后通過二極管和電容的濾波后得到平滑的直流電壓提供給負(fù)載，由于這個(gè)電壓是輸入電源電壓和電感的磁碭能轉(zhuǎn)換為電能的疊加后形成的，所以輸出電壓高于輸入電壓，既升壓過程的完成；

肖特基二極管主要起隔離作用，即在MOS開關(guān)管閉合時(shí)，肖特基二極管的正極電壓比負(fù)極電壓低，此時(shí)二極管反偏截止，使此電感的儲(chǔ)能過程不影響輸出端電容對(duì)負(fù)載的正常供電；因在MOS管斷開時(shí)，兩種疊加后的能量通過二極向負(fù)載供電，此時(shí)二極管正向?qū)ǎ笃湔驂航翟叫≡胶茫M量使更多的能量供給到負(fù)載端！！

電感升壓原理：

什么是電感型升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器？

如圖1所示為簡化的電感型DC-DC轉(zhuǎn)換器電路，閉合開關(guān)會(huì)引起通過電感的電流增加。

打開開關(guān)會(huì)促使電流通過二極管流向輸出電容。

因儲(chǔ)存來自電感的電流，多個(gè)開關(guān)周期以后輸出電容的電壓升高，結(jié)果輸出電壓高于輸入電壓。

電感型升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用在哪些場合？

電感型升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域是為白光LED供電，該白光LED能為電池供電系統(tǒng)的液晶顯示(LCD)面板提供背光。

在需要提升電壓的通用直流-直流電壓穩(wěn)壓器中也可使用。

決定電感型升壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓的因素是什么？

在圖2所示的實(shí)際電路中，帶集成功率MOSFET的IC代替了機(jī)械開關(guān)，MOSFET的開、關(guān)由脈寬調(diào)制(PWM)電路控制。

輸出電壓始終由PWM占空比決定，占空比為50%時(shí)，輸出電壓為輸入電壓的兩倍。

將電壓提高一倍會(huì)使輸入電流大小達(dá)到輸出電流的兩倍，對(duì)實(shí)際的有損耗電路，輸入電流還要稍高。

電感值如何影響電感型升壓轉(zhuǎn)換器的性能？

因?yàn)殡姼兄涤绊戄斎牒洼敵黾y波電壓和電流，所以電感的選擇是感性電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

等效串聯(lián)電阻值低的電感，其功率轉(zhuǎn)換效率最佳。

要對(duì)電感飽和電流額定值進(jìn)行選擇，使其大于電路的穩(wěn)態(tài)電感電流峰值。

電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路輸出二極管選擇的原則是什么？

升壓轉(zhuǎn)換器要選快速肖特基整流二極管。

與普通二極管相比，肖特基二極管正向壓降小，使其功耗低并且效率高。

肖特基二極管平均電流額定值應(yīng)大于電路最大輸出電壓.

怎樣選擇電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路的輸入電容？

升壓調(diào)節(jié)器的輸入為三角形電壓波形，因此要求輸入電容必須減小輸入紋波和噪聲。

紋波的幅度與輸入電容值的大小成反比，也就是說，電容容量越大，紋波越小。

如果轉(zhuǎn)換器負(fù)載變化很小，并且輸出電流小，使用小容量輸入電容也很安全。

如果轉(zhuǎn)換器輸入與源輸出相差很小，也可選小體積電容。

如果要求電路對(duì)輸入電壓源紋波干擾很小，就可能需要大容量電容，并(或)減小等效串聯(lián)電阻(ESR)。

在電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路中，選擇輸出電容時(shí)要考慮哪些因素？

輸出電容的選擇決定于輸出電壓紋波。

在大多數(shù)場合，要使用低ESR電容，如陶瓷和聚合物電解電容。

如果使用高ESR電容，就需要仔細(xì)查看轉(zhuǎn)換器頻率補(bǔ)償，并且在輸出電路端可能需要加一額外電容.

進(jìn)行電感型升壓轉(zhuǎn)換器IC電路布局時(shí)需要考慮哪些因素？

首先，輸入電容應(yīng)盡可能靠近IC，這樣可以減小影響IC輸入電壓紋波的銅跡線電阻。

其次，將輸出電容置于IC附近。

連接輸出電容的銅跡線長會(huì)影響輸出電壓紋波。

第三點(diǎn)是，盡量減小連接電感和輸出二極管的跡線長度，減小功耗并提高效率。

最后一點(diǎn)是，輸出反饋電阻遠(yuǎn)離電感可以將噪聲影響降至最小。

不上圖的都是耍流氓