LED電源電感式DC-DC升壓原理分析
發布時間:2014-07-28 責任編輯:sherryyu
【導讀】本篇文章主要介紹了電感式DC-DC的升壓器原理,並且本文屬於基礎性質,適合那些對電感的特性並不了解,但同時又對升壓器感興趣的朋友們。
電dian感gan是shi我wo們men在zai變bian壓ya器qi設she計ji當dang中zhong較jiao長chang使shi用yong的de一yi種zhong元yuan件jian,它ta的de主zhu要yao作zuo用yong是shi把ba電dian能neng轉zhuan化hua為wei磁ci能neng再zai存cun儲chu起qi來lai。需xu要yao注zhu意yi的de是shi,雖sui然ran電dian感gan的de結jie構gou類lei似si於yu變bian壓ya器qi,但dan是shi其qi隻zhi有you一yi個ge繞rao組zu。本ben篇pian文wen章zhang主zhu要yao介jie紹shao了le電dian感gan式shiDC-DC的(de)升(sheng)壓(ya)器(qi)原(yuan)理(li),並(bing)且(qie)本(ben)文(wen)屬(shu)於(yu)基(ji)礎(chu)性(xing)質(zhi),適(shi)合(he)那(na)些(xie)對(dui)電(dian)感(gan)的(de)特(te)性(xing)並(bing)不(bu)了(le)解(jie),但(dan)同(tong)時(shi)又(you)對(dui)升(sheng)壓(ya)器(qi)感(gan)興(xing)趣(qu)的(de)朋(peng)友(you)們(men)。文(wen)中(zhong)的(de)一(yi)些(xie)原(yuan)理(li)性(xing)知(zhi)識(shi)都(dou)能(neng)在(zai)網(wang)上(shang)查(zha)到(dao),所(suo)以(yi)這(zhe)裏(li)就(jiu)不(bu)多(duo)家(jia)贅(zhui)述(shu)了(le)。
想xiang要yao充chong分fen理li解jie電dian感gan式shi升sheng壓ya原yuan理li,我wo們men就jiu必bi須xu首shou先xian知zhi道dao電dian感gan的de特te性xing,包bao括kuo電dian磁ci的de轉zhuan換huan與yu磁ci儲chu能neng。這zhe兩liang點dian非fei常chang重zhong要yao,因yin為wei我wo們men所suo需xu要yao的de所suo有you參can數shu都dou是shi由you這zhe兩liang個ge特te性xing引yin出chu來lai的de。
首先,我們先來觀察下麵的圖:

各(ge)位(wei)朋(peng)友(you)都(dou)知(zhi)道(dao),上(shang)圖(tu)是(shi)電(dian)磁(ci)鐵(tie),一(yi)個(ge)電(dian)池(chi)對(dui)一(yi)個(ge)線(xian)圈(quan)通(tong)電(dian)。有(you)人(ren)可(ke)能(neng)會(hui)奇(qi)怪(guai),這(zhe)麼(me)簡(jian)單(dan)的(de)圖(tu)有(you)什(shen)麼(me)好(hao)分(fen)析(xi)的(de)呢(ne)?我(wo)們(men)就(jiu)是(shi)要(yao)用(yong)這(zhe)張(zhang)簡(jian)單(dan)的(de)圖(tu)來(lai)分(fen)析(xi)它(ta)通(tong)電(dian)和(he)斷(duan)電(dian)的(de)瞬(shun)間(jian)發(fa)生(sheng)了(le)什(shen)麼(me)。
線圈(以後叫作"電感"了)有一個特性---電dian磁ci轉zhuan換huan,電dian可ke以yi變bian成cheng磁ci,磁ci也ye可ke以yi變bian回hui電dian。當dang通tong電dian瞬shun間jian,電dian會hui變bian為wei磁ci並bing以yi磁ci的de形xing式shi儲chu存cun在zai電dian感gan內nei。而er斷duan電dian瞬shun磁ci會hui變bian成cheng電dian,從cong電dian感gan中zhong釋shi放fang出chu來lai。
現在我們看看下圖,斷電瞬間發生了什麼:

前麵我說過了,電感內的磁能會在電感斷電時重新變回電,然而問題來了:此時回路已經斷開,電流無處可以,磁如何能轉換成電流呢?很簡單,電感兩端會出現高壓!電壓有多高呢?無窮高,直到擊穿任何阻擋電流前進的介質為止。
這裏我們了解了電感的第二個特性----升壓特性。當回路斷開時,電感內的能量會以無窮高電壓的形式變換回電,電壓能升多高,僅取決於介質變的擊穿電壓。
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現在我們對以上的內容作一下小結:
下麵是正壓發生器,你不停地扳動開關,congshuruchukeyidedaowuqionggaodezhengdianya。dianyadaodishengdaoduogao,qujueyunizaierjiguandelingyiduanjieleshenmedongxirangdianliuyouchukequ。ruguoshenmeyebujie,dianliujiuwuchukequ,yushidianyahuishengdaozugougao,jiangkaiguanjichuan,nengliangyiredexingshixiaohaodiao。

然後是負壓發生器,你不停地扳動開關,從輸入處可以得到無窮高的負電壓。

上麵說的都是理論,現在來點實際的電子線路圖,看看正/負壓發生器的"最小係統"到底什麼樣子:
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你ni可ke以yi很hen清qing楚chu看kan到dao演yan變bian,電dian路lu中zhong僅jin僅jin把ba開kai關guan換huan成cheng了le三san極ji管guan換huan而er已yi。不bu要yao小xiao看kan這zhe兩liang個ge圖tu,事shi實shi上shang,所suo以yi開kai關guan電dian源yuan都dou是shi由you這zhe兩liang個ge圖tu組zu合he變bian換huan而er來lai,所suo以yi掌zhang握wo這zhe兩liang個ge圖tu非fei常chang重zhong要yao。

最後要提提磁飽合的問題。什麼是磁飽合?
從上麵的背景知道我們可以知道電感能儲存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少呢?存滿之後會發生什麼情況呢?
1。存多少:"最大磁通量"這zhe個ge參can數shu就jiu是shi幹gan這zhe個ge用yong的de,很hen顯xian然ran,電dian感gan不bu能neng無wu限xian保bao存cun能neng量liang,它ta存cun儲chu能neng量liang的de數shu量liang由you電dian壓ya與yu時shi間jian的de乘cheng積ji決jue定ding,對dui於yu每mei個ge電dian感gan來lai說shuo,這zhe是shi一yi個ge常chang數shu,根gen據ju這zhe個ge常chang數shu你ni可ke以yi算suan出chu一yi個ge電dian感gan要yao提ti供gongN伏M安供電時必須工作於多高的頻率下。
2。存滿之後會如何:這就是磁飽合的問題。飽合之後,電感失去一切電感應有的特性,變成一純電阻,並以熱的形式消耗掉能量。
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