升压变换器的选型原理

发布时间:2024-12-24 15:23:20  


本文将讨论升压变换器的工作原理,以确定其开关电流能力。

升压变换器工作原理

当开关管(M1)在一个开关周期内导通时,电流按以下路径流动:输入电压(V IN )、电感(L)和M1。其中电感电流(I L )的上升将导致电感储存能量(见图 1)。


图片

图1: M1导通时的电流路径


当 M1 关断时,二极管 (D1) 继续导通;由于I L 不会突然变化,电感开始释放能量。电流按以下路径流动:V IN 、L、D1和输出电压(V OUT )(见图 2)。

图片


图2: M1关断时的电流路径

在升压电路的一个开关周期中,由于电感能量的存储与释放,输入得以不断将能量传递给输出(见图 3)。


图片

图3: 升压电路中的能量不断传输至输出

由于在一个周期内输入电容的充放电平衡,平均电流为0A。因此平均 I L 等于平均输入电流 (I IN_AVG ),最大 I L 等于最大开关电流(见图 4)。


图片

图4: 电感电流、开关管电流和二极管电流波形

降压变换器的标称电流为 I OUT ,而升压变换器的标称电流为最大开关电流。最大开关电流等于峰值电感电流(I L_PEAK )。由于 I L 中存在纹波,I L_PEAK 需根据公式 (1) 来计算:

图片

通过VOUT和IOUT计算最大输出功率(POUT_MAX)。并将 VOUT和IOUT除以效率 η 以获取最大输入功率 (PIN_MAX),然后再用PIN_MAX除以最小 VIN以确定最大输入电流(IIN_MAX)。

其中电流为平均值。平均电流乘以电流纹波系数即可获得峰峰值I L

纹波系数通常为 30%,这意味着 I L_PEAK 等于平均电流的 1.15 倍。根据这个公式就可以对芯片进行初步选型,即,I L_PEAK 必须低于流过开关管的最大电流(见图5)。


图片

图 5:决定芯片初步选型的峰值电感电流

结语

本文阐述了确定升压变换器开关电流能力的步骤,这些步骤与V IN 和 V OUT 需求相结合,这对升压变换器的正确选型十分必要。


文章来源于:电子工程师笔记    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    入电源连接的线圈,其匝数用n₁表示; 副线圈(次级线圈):与负载连接的线圈,其匝数用n₂表示。 变压器的工作原理 (1)互感现象是变压器工作的基础.原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的磁场也不断变化,变化......
    光伏微逆变器应用中的拓扑及工作原理分析;光伏逆变器中使用典型的反激变换器作为DC/DC部分的拓扑,本文简要分析反激变换器在光伏微逆中的应用。本文引用地址: 一.反激变换器的应用概要分析 反激变换器......
    CCM与DCM的区别(2024-09-11 16:00:35)
    在尺寸、成本和效率比方面都极具竞争力。 反激变换器的工作基于耦合电感器,该电感器除了帮助实现功率转换,还可以在变换器的输入和输出之间提供隔离功能。除此之外,它具有与其他开关变换器......
    输入电压、满载)设计变压器的初级电感Lm。由下式决定: 其中,fsw 为反激变换器的工作频率,KRF 为电流纹波系数,其定义如下图所示: 对于DCM 模式变换器,设计时KRF=1。对于CCM 模式变换器......
    ) ,这不仅使测算回波时间非常方便和准确,而且可以同时控制5 个超声波测距模块工作。 图1 超声波测距系统整体原理框图   该测距系统的发射与接收部分主要是由反激变换器和专用集成电路PM0268 构成......
    和 Co 组成的输出滤波器组成。 下面的图 2a 和 2b 描述了双开关正激转换器的工作原理。Q1 和 Q2 同时导通和截止。当它们打开时,如图 2a 所示,电力通过变压器和输出滤波器传送到负载。当......
    充电领域。 PSV-RDAD-65USB参考设计将Pulsiv OSMIUM技术与行业标准的准谐振反激变换器和高度优化、超紧凑的磁性组件相结合。它能大幅降低工作温度、尽量减小损耗并缩小尺寸,引领......
    充电领域。 PSV-RDAD-65USB参考设计将Pulsiv OSMIUM技术与行业标准的准谐振反激变换器和高度优化、超紧凑的磁性组件相结合。它能大幅降低工作温度、尽量减小损耗并缩小尺寸,引领......
    基于MP4021的LED照明驱动电源设计;摘要:分析了单级反激高功率因数发光二极管(LED)照明驱动电源控制芯片MP4021的工作原理,通过与传统的L6562+恒流......
    充电领域。PSV-RDAD-65USB参考设计将Pulsiv OSMIUM技术与行业标准的准谐振反激变换器和高度优化、超紧凑的磁性组件相结合。它能大幅降低工作温度、尽量减小损耗并缩小尺寸,引领......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>