功率電感在DC/DC的升壓電路和降壓電路中都是必不可少的，由于DC/DC類開關(guān)電源IC都是采用PWM控制的，電感在電路中起到充放電作用來實(shí)現(xiàn)IC的功能。升壓電路和降壓電路的原理類似，只是電感、功率開關(guān)以及二極管的位置不一樣，下面介紹功率電感在升壓電路中的作用。
1、 電感的充電過程
電感是儲能元器件，在升壓電路中起著儲能作用，具有充電和放電兩個過程。
此時PWM控制MOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以電感的右側(cè)和GND是導(dǎo)通的，低壓端的電流由正極經(jīng)過電感和功率開關(guān)回到GND，電感儲能。
這時候二極管是截止的，輸出電容之前所儲存的電能給負(fù)載供電。
2、 電感的放電過程
PWM信號控制MOS管處于關(guān)斷狀態(tài)，這時候電感開始放電，由于流過電感的電流不能發(fā)生突變，所以電感的放電過程是緩慢的，輸入電壓和電感所產(chǎn)生的電壓疊加通過二極管給輸出電容充電，并給負(fù)載供電。電容輸出端就是升高后的電壓。
開關(guān)電源中有一個非常重要的概念，就是開關(guān)頻率，比如常見的180KHz和400KHz，這就是指PWM的頻率，或者說是MOS管的開關(guān)頻率，頻率越高輸出電壓的波形也平滑、紋波越小，但是對開關(guān)管的相應(yīng)速度也就要求越高。
3、 DC/DC降壓電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
降壓電流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，主要是MOS管、二極管以及電感的位置不通，電壓也是起到充放電作用。
用過DC/DC升壓IC和降壓IC的朋友都知道，IC的外設(shè)電路基本一致，主要由電感、二極管以及電容構(gòu)成。
DC
-DC大功率升壓
電路原理
直流-直流升壓電路(DC-DC大功率升壓電路)是一種將直流電壓轉(zhuǎn)化為更高電壓的電路，其應(yīng)用廣泛。DC-DC升壓電路的實(shí)現(xiàn)可以采用很多形式，例如升壓變壓器、電感式恒流升壓變換器、開關(guān)式升壓電路等等，其中電感式恒流升壓變換器是DC-DC升壓電路中的主要形式之一。
電感式恒流升壓變換器的
工作原理
電感式恒流升壓變換器由開關(guān)管、電感、
二極管
電容器
等組成。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，電感中的磁場儲能，此時電感中的
電流
增大。當(dāng)開關(guān)管斷開時，電磁場能量將被釋放轉(zhuǎn)化為電壓，使二極管導(dǎo)通。在此過程中，輸出端的電壓會呈現(xiàn)出升壓狀態(tài)。升壓變換器中主要存在四個模式：
1.導(dǎo)通模式
在導(dǎo)通模式下，開關(guān)管與二極管的工作狀態(tài)如下所示：
當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，電感中的電流會開始增加，同時
電容
器中的電壓保持在一個較低的水平。
對于這個狀態(tài)，可以得到以下式子：
IL=I0-V0t/L
其中，IL是電流，I0是初始電流值，V0是電容器電壓水平，L是電感值，t是時間。
2.關(guān)斷模式
在關(guān)斷模式下，開關(guān)管與二極管的工作狀態(tài)如下所示：
當(dāng)開關(guān)管關(guān)閉時，電磁場能量將會被釋放，驅(qū)動二極管導(dǎo)通，此時電容器中的電壓會增加，輸出端的電壓也會呈現(xiàn)出升壓狀態(tài)。
對于這個狀態(tài)，可以得到以下式子：
VL=V0+IL * T/L
其中VL是輸出端電壓，I0是初始電流值，L是電感值，T是關(guān)斷時間。
3.啟動模式
在啟動模式下，系統(tǒng)開始運(yùn)行之前，需要先使電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。啟動模式下的電壓會隨著時間的增加而增加，直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)為止。此時，開關(guān)管將會導(dǎo)通并逐漸升高輸出端電壓的數(shù)值，直到達(dá)到設(shè)定值。
4.連續(xù)傳導(dǎo)模式
在連續(xù)導(dǎo)通模式中，輸出端在整個升壓周期內(nèi)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，這種模式可以達(dá)到高電壓輸出的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的需求選擇相應(yīng)的升壓電路模式。
DC-DC大功率升壓電路的應(yīng)用領(lǐng)域
DC-DC大功率升壓電路可廣泛應(yīng)用于各種
電子
設(shè)備和
工業(yè)
生產(chǎn)領(lǐng)域。例如，電池組作為一個重要的能量存儲設(shè)備，需要升壓電路來實(shí)現(xiàn)充電和放電操作。此外，電池組的反沖回路也需要升壓電路來實(shí)現(xiàn)對負(fù)能量的回收。在太陽能光電領(lǐng)域中，升壓電路可以使光伏電池輸出的電壓達(dá)到適合戶外應(yīng)用的功率水平，實(shí)現(xiàn)直接輸送電能到各個電子設(shè)備和裝置中。
總之，DC-DC大功率升壓電路應(yīng)用廣泛，適用于不同的
電氣
設(shè)備和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，它的實(shí)現(xiàn)原理和電路組成非常復(fù)雜，需要深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
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