充分理解電感式升壓原理
發布時間:2023-05-19 責任編輯:lina
【導讀】本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理,屬於基礎性質,適合那些對電感特性不了解,但同時又對升壓電路感興趣的同學。
本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理,屬於基礎性質,適合那些對電感特性不了解,但同時又對升壓電路感興趣的同學。
想要充分理解電感式升壓原理,就必須知道電感的特性,包括電磁轉換與磁儲能。
我們先來觀察下麵的圖:

這個圖是電池對一個電感(線圈)通電,電感有一個特性---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)。
然而問題來了,斷電後,回路已經斷開,電流無處可以,磁如何轉換成電流呢?很(hen)簡(jian)單(dan),電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)會(hui)出(chu)現(xian)高(gao)壓(ya),如(ru)果(guo)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)的(de)自(zi)感(gan)係(xi)數(shu)很(hen)大(da),那(na)麼(me)自(zi)感(gan)電(dian)動(dong)勢(shi)就(jiu)會(hui)很(hen)大(da),在(zai)很(hen)大(da)的(de)電(dian)勢(shi)差(cha)之(zhi)間(jian)的(de)空(kong)隙(xi),會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)電(dian)場(chang),甚(shen)至(zhi)會(hui)擊(ji)穿(chuan)空(kong)氣(qi),發(fa)生(sheng)放(fang)電(dian)現(xian)象(xiang)。附(fu)近(jin)若(ruo)有(you)人(ren),會(hui)對(dui)其(qi)造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)危(wei)險(xian),如(ru)果(guo)附(fu)近(jin)有(you)易(yi)燃(ran)物(wu)質(zhi),就(jiu)有(you)發(fa)生(sheng)著(zhe)火(huo)的(de)危(wei)險(xian)。
這樣,我們也理解了電感的第二個特性----升壓特性。當回路斷開時,電感內的能量會以高電壓的形式變換回電。
現在對以上的內容作一下小結:
下(xia)麵(mian)是(shi)正(zheng)壓(ya)發(fa)生(sheng)器(qi),你(ni)不(bu)停(ting)地(di)扳(ban)動(dong)開(kai)關(guan),從(cong)圖(tu)中(zhong)節(jie)點(dian)處(chu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)無(wu)窮(qiong)高(gao)的(de)正(zheng)電(dian)壓(ya)。電(dian)壓(ya)到(dao)底(di)升(sheng)到(dao)多(duo)高(gao),取(qu)決(jue)於(yu)你(ni)在(zai)二(er)極(ji)管(guan)的(de)另(ling)一(yi)端(duan)接(jie)了(le)什(shen)麼(me)東(dong)西(xi)讓(rang)電(dian)流(liu)有(you)處(chu)可(ke)去(qu)。如(ru)果(guo)什(shen)麼(me)也(ye)不(bu)接(jie),電(dian)流(liu)就(jiu)無(wu)處(chu)可(ke)去(qu),於(yu)是(shi)電(dian)壓(ya)會(hui)升(sheng)到(dao)足(zu)夠(gou)高(gao),將(jiang)開(kai)關(guan)擊(ji)穿(chuan),能(neng)量(liang)以(yi)熱(re)的(de)形(xing)式(shi)消(xiao)耗(hao)掉(diao)。

然後是負壓發生器,你不停地扳動開關,從圖中節點處可以得到無窮高的負電壓。

上麵說的都是理論,現在來點實際的電路,看看DC-DC升壓電路的係統到底是什麼樣子。

你(ni)可(ke)以(yi)清(qing)楚(chu)看(kan)到(dao)演(yan)變(bian),電(dian)路(lu)中(zhong)把(ba)開(kai)關(guan)換(huan)成(cheng)了(le)三(san)極(ji)管(guan),用(yong)固(gu)定(ding)頻(pin)率(lv)的(de)方(fang)波(bo)控(kong)製(zhi)三(san)極(ji)管(guan)的(de)開(kai)關(guan)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)升(sheng)壓(ya)。不(bu)要(yao)小(xiao)看(kan)這(zhe)兩(liang)個(ge)圖(tu),事(shi)實(shi)上(shang),所(suo)有(you)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)的(de)。
說一下磁飽合問題。
我們已經知道電感可以儲存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少,存滿之後會發生什麼情況呢?
磁通量,這個參數表示電感能存多少能量,根據這個參數你可以算出一個電感要提供n伏m安電流時必須工作於多高的頻率下。
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,並以熱形式消耗掉能量。
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