為了節(jié)省篇幅,很多原理性的知識(shí)我點(diǎn)到為止,以空間換時(shí)間,有興趣深入了解的可以查閱相關(guān)資料和提問.
廢話不多直,我直接開始了.要了解電感式升壓/降壓的原理(我今天只講升壓),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)特性引出來的.
先看看下面的圖:
電感回路通電瞬間 (原文件名:1.JPG)
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.
現(xiàn)在我們看看下圖,斷電瞬間發(fā)生了什么:
斷電瞬間 (原文件名:2.JPG)
前面我說過了,電感內(nèi)的磁能會(huì)在電感斷電時(shí)重新變回電,然而問題來了:此時(shí)回路已經(jīng)斷開,電流無處可以,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)回路斷開時(shí),電感內(nèi)的能量會(huì)以無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)開關(guān),從輸入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.
正壓發(fā)生器原理圖 (原文件名:3.JPG)
下面是負(fù)壓發(fā)生器,你不停地扳動(dòng)開關(guān),從輸入處可以得到無窮高的負(fù)電壓.
負(fù)壓發(fā)生器原理圖 (原文件名:4.JPG)
上面說的都是理論,現(xiàn)在來點(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 (原文件名:5.JPG)
你可以很清楚看到演變,電路中僅僅把開關(guān)換成了三極管換而已. 不要小看這兩個(gè)圖,事實(shí)上,所以開關(guān)電源都是由這兩個(gè)圖組合變換而來,所以掌握這兩個(gè)圖非常重要.
最后要提提磁飽合的問題.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?
- 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)電感來說,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.
- 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,并以熱的形式消耗掉能量.
