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功率电感在升压电路中起什么作用,为什么要加电感?

发布时间:2021-06-11

用过DC/DC类升压芯片和降压芯片的朋友都清楚,芯片的外设电路中电感必不可少,电感的作用是什么?今天以升压芯片为例和大家分享一下电感的作用。

功率电感在DC/DC的升压电路和降压电路中都是必不可少的,由于DC/DC类开关电源IC都是采用PWM控制的,电感在电路中起到充放电作用来实现IC的功能。升压电路和降压电路的原理类似,只是电感、功率开关以及二极管的位置不一样,下面介绍功率电感在升压电路中的作用。

1 、电感的充电过程

电感是储能元器件,在升压电路中起着储能作用,具有充电和放电两个过程。其充电过程如下所示。

此时PWM控制MOS管处于导通状态,所以电感的右侧和GND是导通的,低压端的电流由正极经过电感和功率开关回到GND,电感储能。

这时候二极管是截止的,输出电容之前所储存的电能给负载供电。

2 、电感的放电过程

PWM信号控制MOS管处于关断状态,这时候电感开始放电,由于流过电感的电流不能发生突变,所以电感的放电过程是缓慢的,输入电压和电感所产生的电压叠加通过二极管给输出电容充电,并给负载供电。电容输出端就是升高后的电压。

开关电源中有一个非常重要的概念,就是开关频率,比如常见的180KHz和400KHz,这就是指PWM的频率,或者说是MOS管的开关频率,频率越高输出电压的波形也平滑、纹波越小,但是对开关管的相应速度也就要求越高。

3、DC/DC降压电路的拓扑结构

降压电流的拓扑结构中,主要是MOS管、二极管以及电感的位置不通,电压也是起到充放电作用。

用过DC/DC升压IC和降压IC的朋友都知道,IC的外设电路基本一致,主要由电感、二极管以及电容构成。

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