公升壓電路充放電原理

2021-10-21 08:56:36 字數 2108 閱讀 6857

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自舉電路也叫公升壓電路,利用自舉公升壓二極體、自舉公升壓電容等電子元件,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓公升高,有的電路公升高的電壓能達到數倍電源電壓。

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公升壓電路原理

舉個簡單的例子:有乙個12v的電路,電路中有乙個場效電晶體需要15v的驅動電壓,這個電壓怎麼弄出來?就是用自舉。

通常用乙個電容和乙個二極體,電容儲存電壓,二極體防止電流倒灌,頻率較高的時候,自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓,起到公升壓的作用。

公升壓電路只是在實踐中定的名稱,在理論上沒有這個概念,公升壓電路主要是在甲乙類單電源互補對稱電路中使用較為普遍。

甲乙類單電源互補對稱電路在理論上可以使輸出電壓vo達到vcc的一半,但在實際的測試中,輸出電壓遠達不到vcc的一半。

其中重要的原因就需要乙個高於vcc的電壓,所以採用公升壓電路來公升壓。

開關直流公升壓電路即所謂的boost或step-up電路,是一種開關直流公升壓電路,它可以是輸出電壓比輸入電壓高,基本電路圖見圖1:

假定那個開關(三極體或者mos管)已經斷開了很長時間,所有的元件都處於理想狀態,電容電壓等於輸入電壓。

下面要分充電和放電兩個部分來說明這個電路。

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充電過程

在充電過程中,開關閉合(三極體導通),等效電路如圖二,開關(三極體)處用導線代替,這時,輸入電壓流過電感,二極體防止電容對地放電。

由於輸入是直流電,所以電感上的電流以一定的比率線性增加,這個比率跟電感大小有關,隨著電感電流增加,電感裡儲存了一些能量。

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放電過程

如圖,這是當開關斷開(三極體截止)時的等效電路,當開關斷開(三極體截止)時,由於電感的電流保持特性,流經電感的電流不會馬上變為0,而是緩慢的由充電完畢時的值變為0。

而原來的電路已斷開,於是電感只能通過新電路放電,即電感開始給電容充電, 電容兩端電壓公升高,此時電壓已經高於輸入電壓了,公升壓完畢。

說起來公升壓過程就是乙個電感的能量傳遞過程,充電時,電感吸收能量,放電時電感放出能量。

如果電容量足夠大,那麼在輸出端就可以在放電過程中保持乙個持續的電流,如果這個通斷的過程不斷重複,就可以在電容兩端得到高於輸入電壓的電壓。

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自舉電路的作用

自舉電路的作用是提高電壓,就是利用反饋電阻上的電壓公升高來抬高所需電路的電壓,而不是用偏置電阻,直接從電源降壓。

所需的電壓,在電路中如果相位相同,稱為正反饋電路,起加大輸出作用,例如功率放大電路就是乙個自舉電路。

自舉電路在電器裝置用途很廣,例如音響、電視、機場掃瞄裝置等等,在220v變頻調速器、工業級開關電源、 400w微機開關電源、影印機電源上也都有它的身影。

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