分析升压电路工作原理与使用范围
自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压增高.有的电路增高的电压能达到数倍电源电压。假设那个开关(三极管或者mos管)早已断开了很短时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压相等输入电压。为了协助大家更进一步的理解升压电路工作原理,下面我要分电池和放电两个部分来说明了这个电路,期望大家看完以下讲解,需要对升压电路工作原理有新的了解。
升压电路工作原理
举个非常简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管必须15V的驱动电压,这个电压怎么弄出来?就是用自举。一般来说用一个电容和一个二极管,电容储存电荷,二极管避免电流倒灌,频率很高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压再加电容上的电压,起着升压的作用。
自举电路只是在实践中定的名称,在理论上没有这个概念。自举电路主要是在甲乙类单电源互补平面电路中使用更为广泛。甲乙类单电源互补平面电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的试验中,输出电压远达不到Vcc的一半。其中最重要的原因就必须一个略高于Vcc的电压。所以使用自举电路来升压。
常见自举电路(摘自fairchild,使用说明书雷达-6076《供高电压栅极驱动器JCT使用的自举电路的设计和使用准则》)
开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理theboostconverter,或者叫step-upconverter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。
假设那个开关(三极管或者mos管)早已断开了很短时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压相等输入电压。下面要分电池和放电两个部分来说明了这个电路。
升压电路电池过程
在电池过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流到电感。二极管避免电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性提高,这个比率跟电感尺寸有关。随着电感电流提高,电感里储存了一些能量。
升压电路放电过程
当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流维持特性,流经电感的电流不会立刻变成0,而是较慢的由电池完毕时的值变成0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容电池,电容两端电压增高,此时电压早已略高于输入电压了。升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。电池时,电感吸收能量,放电时电感释放出能量。如果电容量充足大,那么在输出端就可以在放电过程中维持一个持续的电流。如果这个通断的过程大大重复,就可以在电容两侧获得略高于输入电压的电压。
P沟道高端栅极驱动器
直接式驱动器:限于于最大输入电压低于器件的栅-源极穿透电压。
开放式收集器:方法非常简单,但是不适用作直接驱动高速电路中的电晶体。
电平切换驱动器:限于于高速应用于,需要与常用PWM无缝式工作。
N沟道高端栅极驱动器
直接式驱动器:电晶体最简单的高端应用于,由PWM或以地为基准的驱动器直接驱动,但它必需满足下面两个条件:
VCC浮动电源栅极驱动器:独立电源的成本负面影响是很明显的;光相互作用器比较便宜,而且比特率受限,对噪声敏感。
变压器相互作用式驱动器:在不确认的周期内充份掌控栅极;但在或许上,容许了开关性能。但是,这是可以提高的,只是电路更繁复了。
电荷泵驱动器:对于开关应用于,导通时间常常很短;由于电压倍增电路的效率低,有可能必须更多低电压级泵。
自举式驱动器:非常简单,廉价,也有局限;例如,占空比和导通时间都受到创下自举电容的容许。必须电平切换,以及带给的相关问题。
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