升壓開(kāi)關(guān)電源原理解讀

1.9 升壓轉(zhuǎn)換器也可以叫升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器

開(kāi)關(guān)電源是一個(gè)閉環(huán)的控制系統(tǒng)，因此升壓轉(zhuǎn)換器也可以比喻為將低處水杯里面的水流輸送到高處的水庫(kù)里面，而降壓轉(zhuǎn)換器則是將高處的水流輸送到低處的水泵。電流和水流的原理是相通的。

下面我們可以使用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖還有波形圖來(lái)進(jìn)行可視化分析一下。

1.10 升壓轉(zhuǎn)換器它的電流以及電壓波形

上圖展示了一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器（Boost）的升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。我們前面就講過(guò)，圖中電感L，它是一個(gè)儲(chǔ)能型元件。當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓對(duì)電感L進(jìn)行充電，這時(shí)形成回路為：輸入Vi→電感L→開(kāi)關(guān)管Qce極→GND。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q關(guān)閉時(shí)，輸入能量和電感能量一起向輸出即負(fù)載提供能量，形成的回路為：輸入Vi→電感L→二極管D→電容C→負(fù)載RL。這時(shí)，輸出的電壓就會(huì)比輸入的電壓高，因此便實(shí)現(xiàn)了升壓。

1.11 升壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及電路示例圖分析

上圖所示的便是升壓轉(zhuǎn)換器里面通過(guò)分壓電阻來(lái)對(duì)輸出電壓進(jìn)行一個(gè)采樣，然后再把采樣的結(jié)果和誤差比較器以及基準(zhǔn)源之間進(jìn)行比較。

最后，誤差比較器便會(huì)輸出PWM信號(hào)，以控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通或者關(guān)斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的輸出電壓。

電路示意圖的原理大致也是如此，首先芯片的3腳會(huì)進(jìn)行一個(gè)電阻分壓采樣，反饋到芯片內(nèi)部，當(dāng)芯片分析做出判斷以后，就會(huì)通過(guò)2腳，也就是開(kāi)關(guān)管引腳來(lái)導(dǎo)通或者關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出一個(gè)穩(wěn)定的電壓。

但是大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，在這上圖的電路中，當(dāng)升壓芯片處于不工作狀態(tài)時(shí)，輸入電壓和輸出電壓之間也會(huì)形成一個(gè)自然的電流回路，即從電壓輸入→電感L→二極管D→電容C→負(fù)載。

因此，如當(dāng)不是在同步升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)在輸入電路部分來(lái)增加一個(gè)切換電路，來(lái)防止電池電量被白白浪費(fèi)掉。