功率電感在升壓電路中有什么作用

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管處于導通狀態(tài)，所以電感的右側和GND是導通的，低壓端的電流由正極經(jīng)過電感和功率開關回到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載供電。

2、 電感的放電過程

PWM信號控制MOS管處于關斷狀態(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，并給負載供電。電容輸出端就是升高后的電壓。

開關電源中有一個非常重要的概念，就是開關頻率，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，但是對開關管的相應速度也就要求越高。

3、 DC/DC降壓電路的拓撲結構

降壓電流的拓撲結構中，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的外設電路基本一致，主要由電感、二極管以及電容構成。

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化為更高電壓的電路，其應用廣泛。DC-DC升壓電路的實現(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管、電感、

二極管

電容器

等組成。當開關管導通時，電感中的磁場儲能，此時電感中的

電流

增大。當開關管斷開時，電磁場能量將被釋放轉化為電壓，使二極管導通。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.導通模式

在導通模式下，開關管與二極管的工作狀態(tài)如下所示：

當開關管導通時，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.關斷模式

在關斷模式下，開關管與二極管的工作狀態(tài)如下所示：

當開關管關閉時，電磁場能量將會被釋放，驅動二極管導通，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是關斷時間。

3.啟動模式

在啟動模式下，系統(tǒng)開始運行之前，需要先使電路達到穩(wěn)定狀態(tài)。啟動模式下的電壓會隨著時間的增加而增加，直到達到穩(wěn)定狀態(tài)為止。此時，開關管將會導通并逐漸升高輸出端電壓的數(shù)值，直到達到設定值。

4.連續(xù)傳導模式

在連續(xù)導通模式中，輸出端在整個升壓周期內(nèi)一直處于導通狀態(tài)，這種模式可以達到高電壓輸出的要求。在實際應用中，可以根據(jù)不同的需求選擇相應的升壓電路模式。

DC-DC大功率升壓電路的應用領域

DC-DC大功率升壓電路可廣泛應用于各種

電子

設備和

工業(yè)

生產(chǎn)領域。例如，電池組作為一個重要的能量存儲設備，需要升壓電路來實現(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現(xiàn)對負能量的回收。在太陽能光電領域中，升壓電路可以使光伏電池輸出的電壓達到適合戶外應用的功率水平，實現(xiàn)直接輸送電能到各個電子設備和裝置中。

總之，DC-DC大功率升壓電路應用廣泛，適用于不同的

電氣

設備和產(chǎn)業(yè)領域，它的實現(xiàn)原理和電路組成非常復雜，需要深入學習和實踐。