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升壓轉換器的應用設計分析
1970年01月01日 08:00 變壓器產業網

  存在隔離升壓轉換器拓撲嗎?

  隔離升壓轉換器采用反激式(降壓-升壓)式或正向轉換器(降壓)拓撲。隔離要求采用轉換器(transformer),所以任何所需的升壓比或降壓比取決于轉換器的轉換比。

  不太傾向于轉換器的開關模式升壓轉換器IC如何工作?

  在基本升壓IC電路中,閉合開關允許電感器中產生(build up)電流(圖1)。當開關斷開時,貯存的電感器能量通過升壓二極管輸出。幾個開關周期之間,在輸出電容器上穩定的dc電壓將比輸入電壓更高。

  什么因素決定了升壓DC/DC轉換器的輸出電壓?

  在圖2中更具體的電路中,功率MOSFET取代了機械開關。脈沖寬度調制(PWM)控制電路驅動MOSFET以確保繼續整流輸出。負載周期決定了輸出電壓,它為開關開啟時間與整個開關周期之間的比。

  升壓DC/DC轉換器如何對其輸出電壓進行整流?

  通常,輸出上的電阻分流器將部分輸出電壓反饋至誤差放大器。該放大器將反饋電壓與一個穩定參考電壓進行比較。參考電壓與反饋電壓之間的差異將引起PWM負載周期的變化,以使轉換器維護恒定輸出電壓。

  升壓轉換器電感器的選擇標準如何?

  隨著開關的打開和閉合,升壓電感器會經歷電流紋波。如果電流擺動超過其平均值的20,就要考慮對電感進行優化。電感過大將要求使用大得多的電感器,而電感太小將引起更大的開關電流,特別在輸出電容器中,而這又要求更大的電容器。

  升壓轉換器IC中輸出二極管的選擇標準如何?

  該二極管必須具有與輸出電壓相等或更大的反向額定電壓。其平均額定電流必須比所期望的大負載電流大得多。其正向電壓降必須很低,以避免二極管導通時有過大的損耗。此外,當從導通狀態到非導通狀態時,需要很快恢復。肖特基二極管(而非傳統的超快速二極管)具有更低的正向電壓降和的反向恢復特性,所以它們對于低壓升壓應用都是不錯的選擇。

  如何選擇升壓轉換器IC的輸入電容器?

  升壓轉換器在其輸入具有三角電流波形,所以要求輸入電容器對此解耦并因此減少輸出電壓紋波。否則,它將產生過大的電磁干擾(EMI)和噪聲,它可逆流傳播并引起對其他電路問題。大電容也對應付突然的線路和負載變化有所幫助。

  升壓轉換器中輸出電容器有何作用?

  至輸出電容器的電流具有帶有大高頻諧波含量的鋸齒梯形(choppy trapezoidal)波形。通過電容器的輸出電流的RMS值也比輸入大得多。因而,應采用低等效串連電阻(ESR)電容器,如陶瓷、聚合電解材料,或低ESR鉭材料電容器。較高的ESR電容器要求更仔細研究轉換器的頻率補償。

  升壓轉換器有何布局考慮?

  為適當解耦,要將輸入電容器適當靠近轉換器。減小線跡連接,特別是輸出電容器和二極管,以減少噪聲尖峰和EMI.使輸出反饋電阻和至反饋引腳的線跡遠離的電磁場源,如電感器、開關和二極管等。

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