自举升压电路工作原理

核心提示自举升压电路的原理:举个简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压弄出来就是用自举。通常用一个电容和一个二极管,电容存储电荷,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电

自举升压电路的原理:

举个简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压弄出来就是用自举。通常用一个电容和一个二极管,电容存储电荷,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压,起到升压的作用。

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对称电路中使用较为普遍。

甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的测试中,输出电压远达不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。所以采用自举电路来升压。

充电过程

在充电过程中,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,输入电压流过电感。

二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程:

当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流 保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。

而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电, 电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。

直流3v→5v的升压电路原理是什么?

在充电过程中,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,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程如图三,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。

如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复。就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

直流升压电路都是利用电感电流不能突变特性来工作,3V=>5V这样的电路通常都用BOOST升压结构电路。如下图:

1,在电路中,Q开通后3V电压经过电感L 到三极管Q 形成电流回路。这个时候电能在电感里面转换为磁能,形成能量储存回路,时间长短决定能量转换多少,前提是电感别饱和就好。

2,当三极管Q关闭后,原有电流回路断开。电感由于电流不能突变,所以L上面的电流通路只能通过二极管流动,这个时候因为电感没有充电回路了,所以电流只能从磁能转变过来。这个时候电感的自站在3V的基础上面通过D到电容C,再到地形成能量释放回路。

3,能量释放过程中,电容被充电,充电多少由电感储存的能量决定。而电感储存的能量又是由三极管Q开通时间决定,所以检测控制电路IC内部做个电压比较,如果电容电压没有充到5V,下次开通时间就长些,如果电压接近5V,下次开通时间短些,以此来调整输出电压。

   所以,整个电路原理都是利用电感电流特性完成。

另外,还有一种电容式升压电路,那个就是靠自举电路完成,利用的是电容电荷量转移。

就像是用一个小水桶装水,然后提起来倒进第大桶,大桶对外放水,大桶里水位高低就看小桶倒的快慢。这种电路工作电流都比较小的场合使用,开关速度要非常高。

 
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