升压电路和降压电路的设计原理
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电感最广泛的使用场景在供电,升压电路和降压电路,都需要有一颗电感来储存能量和释放能量。很多小白朋友都太清楚电感升压电路的原理,所有的升压和降压电路,都用到了“电感电流不能突变”这个重要原理。即电感的中的电流是有惯性的,这个惯性就是电感储存的能量。
示例的LCD屏的串联背光升压电路中,升压IC主要通过LX脚来控制电感上的开关。在电疗仪升压电路中通过单片机的PWM口来控制电感的开关。单纯看文字不容易看得懂,我们用图示来标明电流的走向。(这里强调一下二极管的“单向导通”的特点,二极管中的电流只能朝一个方向走,反向是不能通过电流的。)
首先,开关打开,电感对地短路,电感内部产生电流。(芯片内部有开关,另一张图的三极管也是起到开关的用途)然后,开关关闭,电感对地的电流被截断,但是电感上的电流不能立刻消失,需要找到泄放途径,于是就跑到负载端去了。负载消耗不了那么多电流,于是电感的电流就变成了负载两端的电压,把电压升上去了。
下一个循环,开关打开,电感产生电流,虽然二极管右侧电压比左侧高,但是无法反向流过去,就维持了高电压。然后开关再关闭,电感再向负载释放能量,电压继续上升。如此循环,电感不断的充电放电,为二极管后段提供脉冲能量。通过控制开关打开和关闭的时间比例,就可以控制有多少能量从电感输出。这就是通过改变控制信号的占空比,来适应负载的变化,使电压始终维持在需要的数值。
对于普通升压电路(上图左侧),有负载、有过压保护(OVP)、也有电压检测,电压会上升到一个稳定值。对于电疗仪电路这种简易升压电路(上图右侧),人体电阻在兆欧级别,基本相当于开路了,每一次电感的充放电,都会把二极管后段的电压往上提升,如果用示波器测量后段电压,会是一个阶梯状上升的形状。通过控制开关的次数,可以控制电压升高的幅度,最高可以超过200V。因为电量很少,人体只会感受到轻微电击,不会造成危险。
boost升压电路输入输出关系
升压电路是一种常用的电路,它可以将电压从一个较低的水平升高到一个较高的水平,以满足不同的应用需求。升压电路的输入和输出之间有很重要的关系,这些关系在设计和使用升压电路时都非常重要。在本文中,我们将详细讨论升压电路的输入输出关系,包括其工作原理、关键部件以及如何选择合适的电路参数。
一、升压电路的工作原理
升压电路的工作原理非常简单,它通过充电和放电的过程来将电压升高。升压电路中最重要的元件是电感器电容器,当电容器充电时,电感器中的电流逐渐增加,同时电容器中的电压也逐渐升高。当电容器充满电后,电感器中的电流开始流回电容器中,这个过程会使电容器中的电压升得更高。通过这种方式,升压电路可以实现将电压从较低的水平升高到较高的水平。
二、升压电路的关键部件
升压电路的关键部件包括电感器、电容器和开关等。其中,电感器的作用是保存能量,当电容器充电时,会将能量存储在电感器中。当电容器放电时,电感器中的能量将会释放,使得电容器中的电压升高。电容器的作用是保存电荷,并存储电能。开关器的作用是控制电路的开关,当开关器开启时,电容器开始充电,而当开关器关闭时,电容器开始放电。
三、升压电路的
参数选择在设计和使用升压电路时,需要考虑到电路的参数,以确保电路能够正常工作。以下是一些重要的参数,需要特别注意。
1. 电感器的参数
电感器的参数包括电感值和电流饱和电流,其中电感值是指电感器存储能量的能力,电流饱和电流是指电感器的最大电流输出。选择电感器的时候,需要考虑到所需的输出电压和电流,以确保电路能够正常工作。
2. 电容器的参数
电容器的参数包括电容值和工作电压,其中电容值是指电容器能够存储的电荷量,工作电压是指电容器能够承受的最大电压。电容器的选择需要考虑到所需的输出电压和电流,以确保电路能够正常工作。
3. 开关器的参数
开关器的参数包括开关频率和最大电流,其中开关频率是指开关器能够进行开关操作的频率,最大电流是指开关器能够承受的最大电流。选择开关器的时候,需要考虑到所需的输出电压和电流,以确保电路能够正常工作。
总结:
升压电路是一种常用的电路,它可以将电压从一个较低的水平升高到一个较高的水平,以满足不同的应用需求。升压电路的输入和输出之间有很重要的关系,在设计和使用升压电路时都非常重要。电路的关键部件包括电感器、电容器和开关等,需要选择适合的参数,以确保电路能够正常工作。只有在正确选择电路参数的情况下,升压电路才能够稳定地工作,同时提供所需的电压和电流输出。