關於電感型DC/DC轉換器電路的設計
發布時間:2012-11-26 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】在電感型DC/DC轉換器電(dian)路(lu)中(zhong),閉(bi)合(he)開(kai)關(guan)會(hui)引(yin)起(qi)通(tong)過(guo)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)流(liu)增(zeng)加(jia)。打(da)開(kai)開(kai)關(guan)會(hui)促(cu)使(shi)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)二(er)極(ji)管(guan)流(liu)向(xiang)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)。因(yin)儲(chu)存(cun)來(lai)自(zi)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)流(liu),多(duo)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)以(yi)後(hou)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)的(de)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao),結(jie)果(guo)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)高(gao)於(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)。
決定電感型升壓的DC-DC轉換器輸出電壓的因素是什麼?
在圖2所示的實際電路中,帶集成功率MOSFET的IC代替了機械開關,MOSFET的開、關由脈寬調製(PWM)電路控製。輸出電壓始終由PWM占空比決定,占空比為50%時,輸出電壓為輸入電壓的兩倍。將電壓提高一倍會使輸入電流大小達到輸出電流的兩倍,對實際的有損耗電路,輸入電流還要稍高。
電感值如何影響電感型升壓轉換器的性能?
因yin為wei電dian感gan值zhi影ying響xiang輸shu入ru和he輸shu出chu紋wen波bo電dian壓ya和he電dian流liu,所suo以yi電dian感gan的de選xuan擇ze是shi感gan性xing電dian壓ya轉zhuan換huan器qi設she計ji的de關guan鍵jian。等deng效xiao串chuan聯lian電dian阻zu值zhi低di的de電dian感gan,其qi功gong率lv轉zhuan換huan效xiao率lv最zui佳jia。要yao對dui電dian感gan飽bao和he電dian流liu額e定ding值zhi進jin行xing選xuan擇ze,使shi其qi大da於yu電dian路lu的de穩wen態tai電dian感gan電dian流liu峰feng值zhi。
電感型升壓轉換器IC電路輸出二極管選擇的原則是什麼?
升(sheng)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)器(qi)要(yao)選(xuan)快(kuai)速(su)肖(xiao)特(te)基(ji)整(zheng)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)。與(yu)普(pu)通(tong)二(er)極(ji)管(guan)相(xiang)比(bi),肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)正(zheng)向(xiang)壓(ya)降(jiang)小(xiao),使(shi)其(qi)功(gong)耗(hao)低(di)並(bing)且(qie)效(xiao)率(lv)高(gao)。肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)額(e)定(ding)值(zhi)應(ying)大(da)於(yu)電(dian)路(lu)最(zui)大(da)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。

圖1:簡化的電感型DC-DC轉換器電路
怎樣選擇電感型升壓轉換器IC電路的輸入電容?
升sheng壓ya調tiao節jie器qi的de輸shu入ru為wei三san角jiao形xing電dian壓ya波bo形xing,因yin此ci要yao求qiu輸shu入ru電dian容rong必bi須xu減jian小xiao輸shu入ru紋wen波bo和he噪zao聲sheng。紋wen波bo的de幅fu度du與yu輸shu入ru電dian容rong值zhi的de大da小xiao成cheng反fan比bi,也ye就jiu是shi說shuo,電dian容rong容rong量liang越yue大da,紋wen波bo越yue小xiao。如ru果guo轉zhuan換huan器qi負fu載zai變bian化hua很hen小xiao,並bing且qie輸shu出chu電dian流liu小xiao,使shi用yong小xiao容rong量liang輸shu入ru電dian容rong也ye很hen安an全quan。如ru果guo轉zhuan換huan器qi輸shu入ru與yu源yuan輸shu出chu相xiang差cha很hen小xiao,也ye可ke選xuan小xiao體ti積ji電dian容rong。如ru果guo要yao求qiu電dian路lu對dui輸shu入ru電dian壓ya源yuan紋wen波bo幹gan擾rao很hen小xiao,就jiu可ke能neng需xu要yao大da容rong量liang電dian容rong,並bing(或)減小等效串聯電阻(ESR)。
在電感型升壓轉換器IC電路中,選擇輸出電容時要考慮哪些因素?
輸出電容的選擇決定於輸出電壓紋波。在大多數場合,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,就需要仔細查看轉換器頻率補償,並且在輸出電路端可能需要加一額外電容。

圖2:實際電路
進行電感型升壓轉換器IC電路布局時需要考慮哪些因素?
首先,輸入電容應盡可能靠近IC,這樣可以減小影響IC輸入電壓紋波的銅跡線電阻。其次,將輸出電容置於IC附(fu)近(jin)。連(lian)接(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)的(de)銅(tong)跡(ji)線(xian)長(chang)會(hui)影(ying)響(xiang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)紋(wen)波(bo)。第(di)三(san)點(dian)是(shi),盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)連(lian)接(jie)電(dian)感(gan)和(he)輸(shu)出(chu)二(er)極(ji)管(guan)的(de)跡(ji)線(xian)長(chang)度(du),減(jian)小(xiao)功(gong)耗(hao)並(bing)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)。最(zui)後(hou)一(yi)點(dian)是(shi),輸(shu)出(chu)反(fan)饋(kui)電(dian)阻(zu)遠(yuan)離(li)電(dian)感(gan)可(ke)以(yi)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)影(ying)響(xiang)降(jiang)至(zhi)最(zui)小(xiao)。
電感型升壓轉換器應用在哪些場合?
電感型升壓轉換器的一個主要應用領域是為白光LED供電,該白光LED能為電池供電係統的液晶顯示(LCD)麵板提供背光。在需要提升電壓的通用直流-直流電壓穩壓器中也可使用。
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