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電路中的大力士 自舉電路原理

自舉電路也叫升壓電路,利用自舉升壓二極管,自舉升壓電容等電子元件,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓升高.有的電路升高的電壓能達到數(shù)倍電源電壓。

升壓電路原理

舉個簡單的例子:有一個12V的電路,電路中有一個場效應(yīng)管需要15V的驅(qū)動電壓,這個電壓怎么弄出來?就是用自舉。通常用一個電容和一個二極管,電容存儲電壓,二極管

自舉電路也叫升壓電路,利用自舉升壓二極管,自舉升壓電容等電子元件,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓升高.有的電路升高的電壓能達到數(shù)倍電源電壓。

升壓電路原理

舉個簡單的例子:有一個12V的電路,電路中有一個場效應(yīng)管需要15V的驅(qū)動電壓,這個電壓怎么弄出來?就是用自舉。通常用一個電容和一個二極管,電容存儲電壓,二極管防止電流倒灌,頻率較高的時候,自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓,起到升壓的作用。

升壓電路只是在實踐中定的名稱,在理論上沒有這個概念。升壓電路主要是在甲乙類單電源互補對稱電路中使用較為普遍。甲乙類單電源互補對稱電路在理論上可以使輸出電壓Vo達到Vcc的一半,但在實際的測試中,輸出電壓遠達不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一個高于Vcc的電壓。所以采用升壓電路來升壓。

開關(guān)直流升壓電路(即所謂的boost或者step-up電路)原理

the boost converter,或者叫step-up converter,是一種開關(guān)直流升壓電路,它可以是輸出電壓比輸入電壓高?;倦娐穲D見圖1.

假定那個開關(guān)(三極管或者mos管)已經(jīng)斷開了很長時間,所有的元件都處于理想狀態(tài),電容電壓等于輸入電壓。下面要分充電和放電兩個部分來說明這個電路。

充電過程

在充電過程中,開關(guān)閉合(三極管導(dǎo)通),等效電路如圖二,開關(guān)(三極管)處用導(dǎo)線代替。這時,輸入電壓流過電感。二極管防止電容對地放電。由于輸入是直流電,所以電感上的電流以一定的比率線性增加,這個比率跟電感大小有關(guān)。隨著電感電流增加,電感里儲存了一些能量。

放電過程

如圖,這是當開關(guān)斷開(三極管截止)時的等效電路。當開關(guān)斷開(三極管截止)時,由于電感的電流 保持特性,流經(jīng)電感的電流不會馬上變?yōu)?,而是緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?。而原來的電路已斷開,于是電感只能通過新電路放電,即電感開始給電容充電, 電容兩端電壓升高,此時電壓已經(jīng)高于輸入電壓了。升壓完畢。

說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電時,電感吸收能量,放電時電感放出能量。如果電容量足夠大,那么在輸出端就可以在放電過程中保持一個持續(xù)的電流。如果這個通斷的過程不斷重復(fù),就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。

常用升壓電路

P 溝道高端柵極驅(qū)動器

直接式驅(qū)動器:適用于很大輸入電壓小于器件的柵- 源極擊穿電壓。

開放式收集器:方法簡單,但是不適用于直接驅(qū)動高速電路中的MOSFET。

電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動器:適用于高速應(yīng)用,能夠與常見PWM 控制器無縫式工作。

N 溝道高端柵極驅(qū)動器

直接式驅(qū)動器:MOSFET很簡單的高端應(yīng)用,由PWM 控制器或以地為基準的驅(qū)動器直接驅(qū)動,但它必須滿足下面兩個條件:

1、VCC<Vgs,max

2、Vdc<VCC-Vgs,miller

浮動電源柵極驅(qū)動器:獨立電源的成本影響是很顯著的。光耦合器相對昂貴,而且?guī)捰邢?,對噪聲敏感?/p>

變壓器耦合式驅(qū)動器:在不確定的周期內(nèi)充分控制柵極,但在某種程度上,限制了開關(guān)性能。但是,這是可以改善的,只是電路更復(fù)雜了。

電荷泵驅(qū)動器:對于開關(guān)應(yīng)用,導(dǎo)通時間往往很長。由于電壓倍增電路的效率低,可能需要更多低電壓級泵。

自舉式驅(qū)動器:簡單,廉價,也有局限;例如,占空比和導(dǎo)通時間都受到刷新自舉電容的限制。

 


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