電感型DC-DC轉換器電路原理詳解

電感型DC-DC轉換器電路原理詳解

如圖1所示為簡化的電感型DC-DC轉換器電路，閉合開關會引起通過電感的電流增加。打開開關會促使電流通過二極管流向輸出電容。因儲存來自電感的電流，多個開關周期以后輸出電容的電壓升高，結果輸出電壓高于輸入電壓。

決定電感型升壓的DC-DC轉換器輸出電壓的因素是什么?

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、關由脈寬調制(PWM)電路控制。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?

因為電感值影響輸入和輸出紋波電壓和電流，所以電感的選擇是感性電壓轉換器設計的關鍵。等效串聯電阻值低的電感，其功率轉換效率****。要對電感飽和電流額定值進行選擇，使其大于電路的穩態電感電流峰值。

電感型升壓轉換器IC電路輸出二極管選擇的原則是什么?

升壓轉換器要選快速肖特基整流二極管。與普通二極管相比，肖特基二極管正向壓降小，使其功耗低并且效率高。肖特基二極管平均電流額定值應大于電路最大輸出電壓。

 

 

 

怎樣選擇電感型升壓轉換器IC電路的輸入電容?

升壓調節器的輸入為三角形電壓波形，因此要求輸入電容必須減小輸入紋波和噪聲。紋波的幅度與輸入電容值的大小成反比，也就是說，電容容量越大，紋波越小。如果轉換器負載變化很小，并且輸出電流小，使用小容量輸入電容也很安全。如果轉換器輸入與源輸出相差很小，也可選小體積電容。如果要求電路對輸入電壓源紋波干擾很小，就可能需要大容量電容，并(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于輸出電壓紋波。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，并且在輸出電路端可能需要加一額外電容。

 

 

 

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，將輸出電容置于IC附近。連接輸出電容的銅跡線長會影響輸出電壓紋波。第三點是，盡量減小連接電感和輸出二極管的跡線長度，減小功耗并提高效率。最后一點是，輸出反饋電阻遠離電感可以將噪聲影響降至最小。

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能為電池供電系統的液晶顯示(LCD)面板提供背光。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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