超值經驗:LED電源電感式DC-DC升壓的點點滴滴
發布時間:2014-11-03 責任編輯:sherryyu
【導讀】變壓器設計中大家碰見最多的就是電感,本文主要介紹了電感式DC-DC的升壓器原理,並且本文屬於基礎性質,適合那些對電感的特性並不了解,但同時又對升壓器感興趣的朋友們。
dianganshiwomenzaibianyaqishejidangzhongjiaochangshiyongdeyizhongyuanjian,tadezhuyaozuoyongshibadiannengzhuanhuaweicinengzaicunchuqilai。xuyaozhuyideshi,suirandiangandejiegouleisiyubianyaqi,danshiqizhiyouyigeraozu。benpianwenzhangzhuyaojieshaoledianganshiDC-DC的de升sheng壓ya器qi原yuan理li,並bing且qie本ben文wen屬shu於yu基ji礎chu性xing質zhi,適shi合he那na些xie對dui電dian感gan的de特te性xing並bing不bu了le解jie,但dan同tong時shi又you對dui升sheng壓ya器qi感gan興xing趣qu的de朋peng友you們men。文wen中zhong的de一yi些xie原yuan理li性xing知zhi識shi都dou能neng在zai網wang上shang查zha到dao,所suo以yi這zhe裏li就jiu不bu多duo家jia贅zhui述shu了le。
想xiang要yao充chong分fen理li解jie電dian感gan式shi升sheng壓ya原yuan理li,我wo們men就jiu必bi須xu首shou先xian知zhi道dao電dian感gan的de特te性xing,包bao括kuo電dian磁ci的de轉zhuan換huan與yu磁ci儲chu能neng。這zhe兩liang點dian非fei常chang重zhong要yao,因yin為wei我wo們men所suo需xu要yao的de所suo有you參can數shu都dou是shi由you這zhe兩liang個ge特te性xing引yin出chu來lai的de。
首先,我們先來觀察下麵的圖:

各(ge)位(wei)朋(peng)友(you)都(dou)知(zhi)道(dao),上(shang)圖(tu)是(shi)電(dian)磁(ci)鐵(tie),一(yi)個(ge)電(dian)池(chi)對(dui)一(yi)個(ge)線(xian)圈(quan)通(tong)電(dian)。有(you)人(ren)可(ke)能(neng)會(hui)奇(qi)怪(guai),這(zhe)麼(me)簡(jian)單(dan)的(de)圖(tu)有(you)什(shen)麼(me)好(hao)分(fen)析(xi)的(de)呢(ne)?我(wo)們(men)就(jiu)是(shi)要(yao)用(yong)這(zhe)張(zhang)簡(jian)單(dan)的(de)圖(tu)來(lai)分(fen)析(xi)它(ta)通(tong)電(dian)和(he)斷(duan)電(dian)的(de)瞬(shun)間(jian)發(fa)生(sheng)了(le)什(shen)麼(me)。
線圈(以後叫作"電感"了)有一個特性---電(dian)磁(ci)轉(zhuan)換(huan),電(dian)可(ke)以(yi)變(bian)成(cheng)磁(ci),磁(ci)也(ye)可(ke)以(yi)變(bian)回(hui)電(dian)。當(dang)通(tong)電(dian)瞬(shun)間(jian),電(dian)會(hui)變(bian)為(wei)磁(ci)並(bing)以(yi)磁(ci)的(de)形(xing)式(shi)儲(chu)存(cun)在(zai)電(dian)感(gan)內(nei)。而(er)斷(duan)電(dian)瞬(shun)磁(ci)會(hui)變(bian)成(cheng)電(dian),從(cong)電(dian)感(gan)中(zhong)釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai)。
現在我們看看下圖,斷電瞬間發生了什麼:

前麵我說過了,電感內的磁能會在電感斷電時重新變回電,然而問題來了:此時回路已經斷開,電流無處可以,磁如何能轉換成電流呢?很簡單,電感兩端會出現高壓!電壓有多高呢?無窮高,直到擊穿任何阻擋電流前進的介質為止。
這裏我們了解了電感的第二個特性----升壓特性。當回路斷開時,電感內的能量會以無窮高電壓的形式變換回電,電壓能升多高,僅取決於介質變的擊穿電壓。
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現在我們對以上的內容作一下小結:
下麵是正壓發生器,你不停地扳動開關,從cong輸shu入ru處chu可ke以yi得de到dao無wu窮qiong高gao的de正zheng電dian壓ya。電dian壓ya到dao底di升sheng到dao多duo高gao,取qu決jue於yu你ni在zai二er極ji管guan的de另ling一yi端duan接jie了le什shen麼me東dong西xi讓rang電dian流liu有you處chu可ke去qu。如ru果guo什shen麼me也ye不bu接jie,電dian流liu就jiu無wu處chu可ke去qu,於yu是shi電dian壓ya會hui升sheng到dao足zu夠gou高gao,將jiang開kai關guan擊ji穿chuan,能neng量liang以yi熱re的de形xing式shi消xiao耗hao掉diao。

然後是負壓發生器,你不停地扳動開關,從輸入處可以得到無窮高的負電壓。

上麵說的都是理論,現在來點實際的電子線路圖,看看正/負壓發生器的"最小係統"到底什麼樣子:
你(ni)可(ke)以(yi)很(hen)清(qing)楚(chu)看(kan)到(dao)演(yan)變(bian),電(dian)路(lu)中(zhong)僅(jin)僅(jin)把(ba)開(kai)關(guan)換(huan)成(cheng)了(le)三(san)極(ji)管(guan)換(huan)而(er)已(yi)。不(bu)要(yao)小(xiao)看(kan)這(zhe)兩(liang)個(ge)圖(tu),事(shi)實(shi)上(shang),所(suo)以(yi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)都(dou)是(shi)由(you)這(zhe)兩(liang)個(ge)圖(tu)組(zu)合(he)變(bian)換(huan)而(er)來(lai),所(suo)以(yi)掌(zhang)握(wo)這(zhe)兩(liang)個(ge)圖(tu)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。
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最後要提提磁飽合的問題。什麼是磁飽合?
從上麵的背景知道我們可以知道電感能儲存能量,將能量以磁場方式保存,但能存多少呢?存滿之後會發生什麼情況呢?
1、存多少:"最大磁通量"這zhe個ge參can數shu就jiu是shi幹gan這zhe個ge用yong的de,很hen顯xian然ran,電dian感gan不bu能neng無wu限xian保bao存cun能neng量liang,它ta存cun儲chu能neng量liang的de數shu量liang由you電dian壓ya與yu時shi間jian的de乘cheng積ji決jue定ding,對dui於yu每mei個ge電dian感gan來lai說shuo,這zhe是shi一yi個ge常chang數shu,根gen據ju這zhe個ge常chang數shu你ni可ke以yi算suan出chu一yi個ge電dian感gan要yao提ti供gongN伏M安供電時必須工作於多高的頻率下。
2、存滿之後會如何:這就是磁飽合的問題。飽合之後,電感失去一切電感應有的特性,變成一純電阻,並以熱的形式消耗掉能量。
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