用過(guò)DC/DC類(lèi)升壓芯片和降壓芯片的朋友都清楚,芯片的外設電路中電感必不可少,電感的作用是什么?今天以升壓芯片為例和大家分享一下電感的作用。
功率電感在DC/DC的升壓電路和降壓電路中都是必不可少的,由于DC/DC類(lèi)開(kāi)關(guān)電源IC都是采用PWM控制的,電感在電路中起到充放電作用來(lái)實(shí)現IC的功能。升壓電路和降壓電路的原理類(lèi)似,只是電感、功率開(kāi)關(guān)以及二極管的位置不一樣,下面介紹功率電感在升壓電路中的作用。
1、電感的充電過(guò)程
電感是儲能元器件,在升壓電路中起著(zhù)儲能作用,具有充電和放電兩個(gè)過(guò)程。其充電過(guò)程如下所示。
此時(shí)PWM控制MOS管處于導通狀態(tài),所以電感的右側和GND是導通的,低壓端的電流由正極經(jīng)過(guò)電感和功率開(kāi)關(guān)回到GND,電感儲能。
這時(shí)候二極管是截止的,輸出電容之前所儲存的電能給負載供電。
2、電感的放電過(guò)程
PWM信號控制MOS管處于關(guān)斷狀態(tài),這時(shí)候電感開(kāi)始放電,由于流過(guò)電感的電流不能發(fā)生突變,所以電感的放電過(guò)程是緩慢的,輸入電壓和電感所產(chǎn)生的電壓疊加通過(guò)二極管給輸出電容充電,并給負載供電。電容輸出端就是升高后的電壓。
開(kāi)關(guān)電源中有一個(gè)非常重要的概念,就是開(kāi)關(guān)頻率,比如常見(jiàn)的180KHz和400KHz,這就是指PWM的頻率,或者說(shuō)是MOS管的開(kāi)關(guān)頻率,頻率越高輸出電壓的波形也平滑、紋波越小,但是對開(kāi)關(guān)管的相應速度也就要求越高。
3、DC/DC降壓電路的拓撲結構
降壓電流的拓撲結構中,主要是MOS管、二極管以及電感的位置不通,電壓也是起到充放電作用。
用過(guò)DC/DC升壓IC和降壓IC的朋友都知道,IC的外設電路基本一致,主要由電感、二極管以及電容構成。