24小時(shí)聯(lián)系電話(huà):18217114652、13661815404
中文
行業(yè)資訊
兩階段模式實(shí)現高壓
如果需要從低壓產(chǎn)生高壓，則可以使用升壓轉換器。它是僅需兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)電感器以及輸入和輸出電容器的三種基本開(kāi)關(guān)穩壓器拓撲之一。除了升壓轉換器外，其他基本拓撲還包括降壓轉換器和反相降壓-升壓轉換器。圖1所示為原理圖 升壓轉換器的。在接通期間，開(kāi)關(guān)S1閉合，電能存儲在線(xiàn)圈L中，并且電感器電流隨著(zhù)輸入電壓和地電位之間的差線(xiàn)性增加。即，隨著(zhù)輸入電壓的增加而增加，并且在截止期間，當S1接通時(shí)，當S2閉合時(shí)，存儲在電感器中的電能被提供給輸出。在此時(shí)間段內，電感兩端的電壓等于輸出電壓減去輸入電壓。
圖1.用于從低壓產(chǎn)生高壓的升壓拓撲
為了使這種相互作用生效，必須有足夠的時(shí)間進(jìn)行充電和放電。通過(guò)控制回路時(shí)，可以做出以下假設：當輸出需要更多功率時(shí)，必須從輸入到輸出汲取更多功率。因此，必須將更多的功率臨時(shí)存儲在電感器中，并且開(kāi)關(guān)S1也需要更長(cháng)的導通時(shí)間。但是，對于固定的開(kāi)關(guān)頻率，這會(huì )導致更短的關(guān)斷時(shí)間，可用于從電感器獲取電能。因此，輸出電壓下降到設定的目標值以下，這對于升壓拓撲尤其有限制。使用這種拓撲，輸出電壓的限制超出了可用的輸入電壓。在典型應用中，該最大升壓因子在3到7之間。
圖2中所示的曲線(xiàn)說(shuō)明了最大可能的升壓因子與相應占空比之間的典型關(guān)系。該特定曲線(xiàn)根據升壓轉換器的輸出處的負載電阻與電感器的直流電阻之間的關(guān)系而變化。圖2所示的原理圖使用100Ω的負載電阻。對于48V的輸出電壓，這相當于480mA的負載電流。當電感的串聯(lián)電阻（DCR）對應于2Ω時(shí)，可實(shí)現的最大升壓因數僅略高于3。當DCR為1Ω時(shí)，可獲得的升壓因數略高于5。如果需要最大系數，則必須選擇具有最低串聯(lián)電阻值的電感器。
圖2.最大可能的升壓因數取決于電感器電阻DCR（直流電阻）
如果在應用中需要更高的升壓因數，則也可以選擇兩階段概念。ADI的新型LTC7840在單個(gè)芯片中包含兩個(gè)升壓控制器，因此很容易實(shí)現兩級升壓概念。圖3顯示了一個(gè)從12V電源電壓升壓到240V輸出電壓的示例。兩個(gè)升壓級可以使電壓升高，因此每個(gè)級僅需要將電壓升壓約4.5倍。
圖3.兩階段概念，可從低輸入電壓產(chǎn)生很高的輸出電壓
本文介紹了一個(gè)二級概念，該一級概念比單級概念具有更高的提升因子。當然，也可以選擇基于變壓器的拓撲來(lái)顯著(zhù)增加輸入電壓。例如，反激轉換器是一種常見(jiàn)的拓撲。但是，如果不需要電流隔離，則兩級升壓概念相對于反激式轉換器具有一些優(yōu)勢。它不需要大型且昂貴的變壓器，因為開(kāi)關(guān)頻率不再受變壓器鐵芯損耗的限制，并且供電負載是連續負載，而不是脈沖負載。因此，在許多應用的選擇過(guò)程中應考慮兩階段升壓的概念。