充分理解電感式升壓原理

本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理，屬于基礎(chǔ)性質(zhì)，適合那些對(duì)電感特性不了解，但同時(shí)又對(duì)升壓電路感興趣的同學(xué)。

本文介紹電感式DC-DC的升壓器原理，屬于基礎(chǔ)性質(zhì)，適合那些對(duì)電感特性不了解，但同時(shí)又對(duì)升壓電路感興趣的同學(xué)。
想要充分理解電感式升壓原理，就必須知道電感的特性，包括電磁轉(zhuǎn)換與磁儲(chǔ)能。
我們先來觀察下面的圖:

這個(gè)圖是電池對(duì)一個(gè)電感(線圈)通電，電感有一個(gè)特性---電磁轉(zhuǎn)換，電可以變成磁，磁也可以變回電。當(dāng)通電瞬間，電會(huì)變?yōu)榇挪⒁源诺男问絻?chǔ)存在電感內(nèi)。而斷電瞬磁會(huì)變成電，從電感中釋放出來。
然而問題來了，斷電后，回路已經(jīng)斷開，電流無處可以，磁如何轉(zhuǎn)換成電流呢?很簡(jiǎn)單，電感兩端會(huì)出現(xiàn)高壓，如果電感線圈的自感系數(shù)很大，那么自感電動(dòng)勢(shì)就會(huì)很大，在很大的電勢(shì)差之間的空隙，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，甚至?xí)舸┛諝?，發(fā)生放電現(xiàn)象。附近若有人，會(huì)對(duì)其造成一定危險(xiǎn)，如果附近有易燃物質(zhì)，就有發(fā)生著火的危險(xiǎn)。
這樣，我們也理解了電感的第二個(gè)特性----升壓特性。當(dāng)回路斷開時(shí)，電感內(nèi)的能量會(huì)以高電壓的形式變換回電。
現(xiàn)在對(duì)以上的內(nèi)容作一下小結(jié)：
下面是正壓發(fā)生器，你不停地扳動(dòng)開關(guān)，從圖中節(jié)點(diǎn)處可以得到無窮高的正電壓。電壓到底升到多高，取決于你在二極管的另一端接了什么東西讓電流有處可去。如果什么也不接，電流就無處可去，于是電壓會(huì)升到足夠高，將開關(guān)擊穿，能量以熱的形式消耗掉。

然后是負(fù)壓發(fā)生器，你不停地扳動(dòng)開關(guān)，從圖中節(jié)點(diǎn)處可以得到無窮高的負(fù)電壓。

上面說的都是理論，現(xiàn)在來點(diǎn)實(shí)際的電路，看看DC-DC升壓電路的系統(tǒng)到底是什么樣子。

你可以清楚看到演變，電路中把開關(guān)換成了三極管，用固定頻率的方波控制三極管的開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)升壓。不要小看這兩個(gè)圖，事實(shí)上，所有開關(guān)電源都是由這兩個(gè)圖組合變換而來的。
說一下磁飽合問題。
我們已經(jīng)知道電感可以儲(chǔ)存能量，將能量以磁場(chǎng)方式保存，但能存多少，存滿之后會(huì)發(fā)生什么情況呢?
磁通量，這個(gè)參數(shù)表示電感能存多少能量，根據(jù)這個(gè)參數(shù)你可以算出一個(gè)電感要提供n伏m安電流時(shí)必須工作于多高的頻率下。
存滿之后會(huì)如何？這就是磁飽合的問題。飽合之后，電感失去一切電感應(yīng)有的特性，變成一純電阻，并以熱形式消耗掉能量。