什么是升壓轉(zhuǎn)換器？

升壓轉(zhuǎn)換器是一種電力電子轉(zhuǎn)換器，用于將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓。它是DC-DC（直流-直流）轉(zhuǎn)換器的一種，通常用于各種應(yīng)用，包括電源管理、電池充電、LED驅(qū)動(dòng)等。

升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理基于電感儲(chǔ)能和開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⑤斎腚妷禾嵘捷^高的輸出電壓。升壓轉(zhuǎn)換器通過(guò)內(nèi)部MOSFET對(duì)電壓充電來(lái)達(dá)成升壓輸出的目的，而當(dāng)MOSFET關(guān)閉時(shí)，通過(guò)負(fù)載整流使該電感放電。電感充電及放電間的轉(zhuǎn)換過(guò)程，會(huì)反轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)該電感的電壓方向，進(jìn)而逐步將電壓拉抬得比輸入電壓更高。MOSFET的切換占空比決定了升壓比；回授回路則控制占空比以維持穩(wěn)定的輸出電壓。輸出電容扮演緩沖角色，以降低輸出電壓紋波。

升壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)包括輸入電源、開(kāi)關(guān)管、電感、二極管、輸出電容和負(fù)載。當(dāng)輸入電源的電壓低于輸出電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)管會(huì)被打開(kāi)，電感中的電流開(kāi)始增加。當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)，電感中的電流會(huì)繼續(xù)流動(dòng)，但由于電感的自感作用，電流會(huì)產(chǎn)生反向電勢(shì)，使得電流繼續(xù)流動(dòng)。這時(shí)，二極管會(huì)被打開(kāi)，電流會(huì)通過(guò)輸出電容和負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)電壓的升高。

接下來(lái)小編給大家分享一些升壓轉(zhuǎn)換器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

升壓轉(zhuǎn)換器電路圖分享

1、基于IC LT8330的升壓轉(zhuǎn)換器電路圖

如果我們需要從低壓電源獲得高電壓，那么我們使用傳統(tǒng)的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器電路，但問(wèn)題是這些電路體積龐大，使得電路設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。在此原型設(shè)計(jì)中，我們使用 Analog Devices IC LT8330 的緊湊且功能強(qiáng)大的升壓轉(zhuǎn)換器。該升壓轉(zhuǎn)換器采用低輸入電源，并以最少的外部元件提供高電壓輸出。

電路圖中表示的所有元件都是SMD元件，最好組裝在印刷電路板上。

IC LT8330 可以采用 3V 至 40V 輸入作為輸入電壓范圍，該 IC 可配置為升壓、SEPIC 或反相轉(zhuǎn)換器，具有非常低的靜態(tài)電流。借助內(nèi)部補(bǔ)償電流模式架構(gòu)，該 IC 可在寬輸入和輸出電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

2、高功率升壓轉(zhuǎn)換器電路圖

升壓轉(zhuǎn)換器是一種升壓轉(zhuǎn)換器，它接受輸入電壓并將升壓電壓作為輸出提供給負(fù)載。最近我設(shè)計(jì)了一種能夠處理高負(fù)載的高功率升壓轉(zhuǎn)換器。我們先來(lái)看看它的規(guī)格。

您是否注意到升壓轉(zhuǎn)換器電路不同部分上的不同接地符號(hào)？不，這不是一個(gè)錯(cuò)誤。電路的開(kāi)關(guān)部分與輸出電隔離。這主要是因?yàn)?MOSFET 在短導(dǎo)通角期間會(huì)將大電流傳導(dǎo)至接地軌。通常，接地軌不利于吸收如此大的電流，并且會(huì)升高零伏接地電位。

這是射頻噪聲進(jìn)入輸出的絕佳機(jī)會(huì)。通過(guò)使用射頻變壓器，可以有效地將電路兩部分的接地軌分開(kāi)。這種變壓器應(yīng)采用粗線作為初級(jí)，細(xì)線作為次級(jí)，手工繞制在空芯上。射頻變壓器通常需要一些技巧才能正常工作，但有大量關(guān)于該主題的文獻(xiàn)，因此我將讓您來(lái)了解如何纏繞變壓器。對(duì)我有用的東西可能對(duì)你不起作用。

無(wú)論如何，電流分離可能會(huì)導(dǎo)致控制輸出電壓的伺服環(huán)路出現(xiàn)問(wèn)題。這就是電路中最重要的部分（光耦合器）發(fā)揮作用的地方。由于輸出與輸入在電氣上分離，因此伺服環(huán)路需要不同類型的載波來(lái)命令輸入。實(shí)際上有幾種選擇，但就操作速度和簡(jiǎn)單性而言，這似乎是最好的。

該電路的核心是555定時(shí)器。其主要目的是生成高頻脈沖，用于操作 MOSFET（主要開(kāi)關(guān)器件）。由于恒定的脈沖序列會(huì)導(dǎo)致負(fù)載變化時(shí)輸出不穩(wěn)定，因此伺服環(huán)路根據(jù)輸出電壓與負(fù)載的關(guān)系控制脈沖持續(xù)時(shí)間和定時(shí)器的頻率。較重的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致 MOSFET 開(kāi)關(guān)速度變慢，從而在 RF 變壓器中感應(yīng)出更高的磁場(chǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致輸出產(chǎn)生更多能量的脈沖以保持輸出電壓穩(wěn)定。
輸入濾波至關(guān)重要，因?yàn)樵谧畛醯暮撩胱笥?，沒(méi)有輸出電壓，并且射頻變壓器努力將電壓升高到給定電位。這幾乎會(huì)在第一時(shí)間造成短路，峰值電流超過(guò) 50A。具有足夠高電容儲(chǔ)存器的輸入濾波器將阻止直接來(lái)自電源的巨大電流消耗，而是來(lái)自電容器存儲(chǔ)的能量。輸入扼流圈進(jìn)一步減少了電流消耗，因?yàn)?a target="_blank">電感器通常會(huì)抑制通過(guò)它的電流突然變化。

3、使用LTC3440的簡(jiǎn)單5V升壓轉(zhuǎn)換器電路圖

此處顯示了一個(gè)使用 LTC3440 的簡(jiǎn)單 5V 升壓轉(zhuǎn)換器。 LTC3440 是一款高效率 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，可在低于、高于或等于輸出電壓的輸入電壓下工作。在同步整流方面，LTC3440 提供高達(dá) 96% 的效率并保證高達(dá) 600mA 的輸出電流。該IC內(nèi)置一個(gè)同步振蕩器，其頻率可在300 KHz至2 MHz之間調(diào)節(jié)。

在電路中，LTC3440 連接為 5V 升壓轉(zhuǎn)換器，能夠從 2.7 至 4.2V 的輸入電壓提供穩(wěn)定的 5V 輸出 @ 300mA。電阻器 R4 用于設(shè)置振蕩器頻率，而電阻器 R1 和 R2 用于設(shè)置輸出至 5 伏。電阻R3和電容C1組成頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，C3作為輸入旁路電容。 S1為關(guān)斷開(kāi)關(guān)，C2為輸出濾波電容。