電感式DC-DC升壓器原理

　　這只是介紹一下升壓器的基本知識(shí)，解電感式升壓/降壓的原理，首先必須要了解電感的一些特性：電磁轉(zhuǎn)換與磁儲(chǔ)能。其它所有參數(shù)都是由這兩個(gè)特性引出來(lái)的。

　　先看看下面的圖：

　　電感回路通電瞬間

　　相信有初中文化是壇友們都知道，一個(gè)電池對(duì)一個(gè)線圈通電，這是個(gè)電磁鐵。不論你是否科盲，你一定會(huì)奇怪，這有什么值得分析的呢？有！我們要分析它通電和斷電的瞬間發(fā)生了什么。

　　線圈（以后叫作“電感”了）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(lái)。

　　現(xiàn)在我們看看下圖，斷電瞬間發(fā)生了什么：

　　斷電瞬間

　　前面我說(shuō)過(guò)了，電感內(nèi)的磁能會(huì)在電感斷電時(shí)重新變回電，然而問(wèn)題來(lái)了：此時(shí)回路已經(jīng)斷開(kāi)，電流無(wú)處可以，磁如何能轉(zhuǎn)換成電流呢？很簡(jiǎn)單，電感兩端會(huì)出現(xiàn)高壓！電壓有多高呢？無(wú)窮高，直到擊穿任何阻擋電流前進(jìn)的介質(zhì)為止。

　　這里我們了解了電感的第二個(gè)特性----升壓特性。當(dāng)回路斷開(kāi)時(shí)，電感內(nèi)的能量會(huì)以無(wú)窮高電壓的形式變換回電，電壓能升多高，僅取決于介質(zhì)變的擊穿電壓。

　　現(xiàn)在可以小結(jié)一下了：

　　下面是正壓發(fā)生器，你不停地扳動(dòng)開(kāi)關(guān)，從輸入處可以得到無(wú)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(wú)處可去，于是電壓會(huì)升到足夠高，將開(kāi)關(guān)擊穿，能量以熱的形式消耗掉。

　　正壓發(fā)生器原理圖

　　下面是負(fù)壓發(fā)生器，你不停地扳動(dòng)開(kāi)關(guān)，從輸入處可以得到無(wú)窮高的負(fù)電壓。

　　負(fù)壓發(fā)生器原理圖

　　上面說(shuō)的都是理論，現(xiàn)在來(lái)點(diǎn)實(shí)際的電子線路圖，看看正/負(fù)壓發(fā)生器的“最小系統(tǒng)”到底什么樣子：

　　實(shí)際電子線路

　　你可以很清楚看到演變，電路中僅僅把開(kāi)關(guān)換成了三極管換而已。

　　不要小看這兩個(gè)圖，事實(shí)上，所以開(kāi)關(guān)電源都是由這兩個(gè)圖組合變換而來(lái)，所以掌握這兩個(gè)圖非常重要。

　　最后要提提磁飽合的問(wèn)題。什么是磁飽合？

　　從上面的背景知道我們可以知道電感能儲(chǔ)存能量，將能量以磁場(chǎng)方式保存，但能存多少呢？存滿之后會(huì)發(fā)生什么情況呢？

　　1.存多少： “最大磁通量”這個(gè)參數(shù)就是干這個(gè)用的，很顯然，電感不能無(wú)限保存能量，它存儲(chǔ)能量的數(shù)量由電壓與時(shí)間的乘積決定，對(duì)于每個(gè)電感來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)常數(shù)，根據(jù)這個(gè)常數(shù)你可以算出一個(gè)電感要提供N伏M安供電時(shí)必須工作于多高的頻率下。

　　2.存滿之后會(huì)如何： 這就是磁飽合的問(wèn)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，并以熱的形式消耗掉能量。