LED低壓驅(qū)動(dòng)電源—DC/DC 升壓變換器(上)
1. 2 電感升壓型變換器的工作原理和波形
該電路的工作過(guò)程如下:
?。?) 在控制器的控制下,開(kāi)關(guān)管VT 導(dǎo)通,在其導(dǎo)通期間(t1= ton) ,在輸入電壓VI作用下,有電流流過(guò)電感L 及VT,此時(shí),二極管VD 是截止的。電感的電流從初始的谷值IV線性上升。初始值IV可能為零,也可能不為零( 見(jiàn)圖2)。如初始值不為零,則為連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM) ,如圖2(a) 所示;如初始值為零,則為斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM) ,如圖2( b) 所示。
圖2 電感升壓型變換器電路各點(diǎn)的工作電流波形
對(duì)于圖2(a) 的連續(xù)導(dǎo)通模式,在VT 導(dǎo)通時(shí),其滿足以下關(guān)系式:
由于VI及L 固定不變,電流上升的速率di / dt 為常數(shù),所以,在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間(t1或ton) ,電感電流是線性上升的,由初始值IV向其峰值電流IP增加,在開(kāi)關(guān)管結(jié)束導(dǎo)通時(shí),電流達(dá)到其峰值IP.即在導(dǎo)通的持續(xù)期間Δt = t1= ton內(nèi),電流的增量為Δi = IP- IV,Δt = ton,所以:
或:
在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間,由于電感電流線性上升,電感中儲(chǔ)存的能量J = L × iL2/2 也增加。VT 導(dǎo)通時(shí)間愈長(zhǎng),電感所儲(chǔ)存的能量也愈多,輸出電壓也越高。
在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間,二極管因受電容C 上電壓的反偏而截止,負(fù)載即電路所驅(qū)動(dòng)的LED 由輸出電容C供電,依靠電容的放電電流使之發(fā)光。
?。?) 當(dāng)電流上升到某一峰值IP時(shí),控制器控制開(kāi)關(guān)管VT 使之截止,此后電感電流由其峰值IP經(jīng)二極管線性下降。由于L 有維持其電流不變的能力,在電感上將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)為左負(fù)右正,它與輸入電壓相疊加,對(duì)輸出電容C 充電,所以電容電壓即輸出電壓將超過(guò)輸入電壓,從而提升了輸出電壓。
開(kāi)關(guān)管VT 截止、二極管VD 導(dǎo)通的持續(xù)時(shí)間為t2= toff,在此期間,電流線性下降,并滿足以下關(guān)系式VI+ Ldi / dt = VO或LΔi /Δt = VO- VI,將Δi = IP- IV,Δt = t2= toff代入,則有:
由式(2) 及式(3) 消去( IP- IV) ,可得:
考慮到t1+ t2= ton+ toff
電子鎮(zhèn)流器相關(guān)文章:電子鎮(zhèn)流器工作原理
評(píng)論