rainyss
发表于 2009-4-15 09:24:37
扫盲帖：电感式DC-DC升压器原理
这不是什么高手大作,只是个扫盲帖,适用于不了解电感特性,却又对升器器感兴趣的同志们.高手免入.不知道要发这个贴子到哪个版块,版主们帮忙处理下.
为了节省篇幅,很多原理性的知识我点到为止,以空间换时间,有兴趣深入了解的可以查阅相关资料和提问.
废话不多直,我直接开始了.要了解电感式升压/降压的原理(我今天只讲升压),首先必须要了解电感的一些特性:电磁转换与磁储能.其它所有参数都是由这两个特性引出来的.
先看看下面的图:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_14/ourdev_436520.JPG
电感回路通电瞬间 (原文件名:1.JPG)
相信有初中文化是坛友们都知道,一个电池对一个线圈通电,这是个电磁铁.不论你是否科盲,你一定会奇怪,这有什么值得分析的呢?有!我们要分析它通电和断电的瞬间发生了什么.
线圈(以后叫作"电感"了)有一个特性---电磁转换,电可以变成磁,磁也可以变回电.当通电瞬间,电会变为磁并以磁的形式储存在电感内.而断电瞬磁会变成电,从电感中释放出来.
现在我们看看下图,断电瞬间发生了什么:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_14/ourdev_436522.JPG
断电瞬间 (原文件名:2.JPG)
前面我说过了,电感内的磁能会在电感断电时重新变回电,然而问题来了:此时回路已经断开,电流无处可以,磁如何能转换成电流呢?很简单,电感两端会出现高压!电压有多高呢?无穷高,直到击穿任何阻挡电流前进的介质为止.
这里我们了解了电感的第二个特性----升压特性.当回路断开时,电感内的能量会以无穷高电压的形式变换回电,电压能升多高,仅取决于介质变的击穿电压.
现在可以小结一下了:
下面是正压发生器,你不停地扳动开关,从输入处可以得到无穷高的正电压.电压到底升到多高,取决于你在二极管的另一端接了什么东西让电流有处可去.如果什么也不接,电流就无处可去,于是电压会升到足够高,将开关击穿,能量以热的形式消耗掉.
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_14/ourdev_436523.JPG
正压发生器原理图 (原文件名:3.JPG)
下面是负压发生器,你不停地扳动开关,从输入处可以得到无穷高的负电压.
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_14/ourdev_436524.JPG
负压发生器原理图 (原文件名:4.JPG)
上面说的都是理论,现在来点实际的电子线路图,看看正/负压发生器的"最小系统"到底什么样子:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_14/ourdev_436525.JPG
实际电子线路 (原文件名:5.JPG)
你可以很清楚看到演变,电路中仅仅把开关换成了三极管换而已.
不要小看这两个图,事实上,所以开关电源都是由这两个图组合变换而来,所以掌握这两个图非常重要.
最后要提提磁饱合的问题.什么是磁饱合?
从上面的背景知道我们可以知道电感能储存能量,将能量以磁场方式保存,但能存多少呢?存满之后会发生什么情况呢?
1.存多少: "最大磁通量"这个参数就是干这个用的,很显然,电感不能无限保存能量,它存储能量的数量由电压与时间的乘积决定,对于每个电感来说,这是一个常数,根据这个常数你可以算出一个电感要提供N伏M安供电时必须工作于多高的频率下.
2.存满之后会如何: 这就是磁饱合的问题.饱合之后,电感失去一切电感应有的特性,变成一纯电阻,并以热的形式消耗掉能量.
wajlh
发表于 2009-4-15 09:57:11
标记
baojie423
发表于 2009-4-15 10:47:02
正在弄升压电路嘿嘿
seawind319
发表于 2009-4-15 10:56:59
mark
jiongeyes
发表于 2009-4-15 11:31:42
不错
zcllom
发表于 2009-4-15 11:55:42
这个帖子好，把抽象的概念简化为常见的模型。
illusion
发表于 2009-4-15 12:44:27
喜欢看这种帖子~~~~~~
logics
发表于 2009-4-15 12:49:18
学习……
banyan_city
发表于 2009-4-15 13:11:36
不错
xiaoyuanlu
发表于 2009-4-15 14:56:52
MARK！
camtime
发表于 2009-4-15 15:59:27
不错！简明易懂
不过具体的模似计算就不好办了。
sadf123
发表于 2009-4-15 18:11:48
具体的模似计算看书,查公式.如果找不到,就自己推导.
lionliu
发表于 2009-4-15 18:14:41
谢谢楼主的辛勤劳动！
plc_avr
发表于 2009-4-15 18:24:50
谢谢！
lanshuitianxia
发表于 2009-4-15 18:48:29
讲的不错
dongni
发表于 2009-4-15 20:18:47
酷
dengxiaofeng
发表于 2009-4-15 23:04:25
不错的嘛
wistop
发表于 2009-4-16 13:48:14
太好了，就喜欢看这种风格的东西，浅显易懂 ，生动形象，谢谢楼主
pinocchio
发表于 2009-4-16 15:22:34
通俗易懂，不错，
coslight_dt
发表于 2009-4-16 15:51:54
能讲明白最基本理论的人不多，楼主牛人！
cgbabc
发表于 2009-4-16 18:25:22
确实不错
jackiezeng
发表于 2009-4-16 18:34:08
好帖子！
Heraclitus
发表于 2009-4-18 07:53:21
磁饱和概念有点不妥。带铁磁性磁芯的电感才会磁饱和，空芯线圈不会磁饱和，铁磁线圈饱和后不是等效于纯电阻，而是等效于空芯线圈，大电流充磁机就是利用这个原理。超导线圈储存能量的原理也是利用空芯线圈不会磁饱和这个特点。另外，磁介质的磁导率越低，在同样的磁场强度下，储存的能量密度越高，这就是铁磁线圈磁隙的原理。磁粉芯线圈磁导率远比铁氧体线圈低，所以磁粉芯线圈不需要磁隙也能工作在较大电流下。
lybwell
发表于 2009-4-18 08:42:22
好贴，先标记哦
AVRLR
发表于 2009-4-18 08:44:49
好帖子！不错
biesan110
发表于 2009-4-18 10:24:38
记下了
caiyue3577
发表于 2009-4-18 16:40:05
不错，mark
cu_ice
发表于 2009-4-18 16:47:14
好,通俗易懂,MARK
xyq4513
发表于 2009-4-19 11:54:10
好帖子！
cqsrmxxzyx
发表于 2009-4-19 12:41:44
不错,初学者的好资料
oakpc
发表于 2009-4-27 16:09:08
不错 MARK
yyzz20022001
发表于 2009-4-27 16:59:38
mark
bobojust
发表于 2009-5-1 21:04:41
mark too
goink
发表于 2009-5-1 22:24:35
好贴！！
liriver
发表于 2009-5-19 16:08:36
这种帖子就适合我这种人看
freezing
发表于 2009-5-20 16:21:09
这个先MARK 等翻出电路基础再仔细算算
WGJ5767351
发表于 2009-10-28 09:41:16
记号
qd118
发表于 2009-10-31 14:37:05
等待楼主下文
beer
发表于 2009-10-31 21:24:08
这种好贴不顶不行。。
jarte
发表于 2009-10-31 21:32:12
不错，学习
beer
发表于 2009-11-5 22:48:23
我的升压电路刚做好了， 相当爽， 驱动辉光管了。。 橘红色的光确实相当美。。。
zjn8888
发表于 2009-11-5 23:03:33
楼主可以替代很多只会读课本的老师了
ringan865
发表于 2009-11-25 20:38:09
说的很不错，很通俗易懂
huwenhui
发表于 2009-11-25 23:49:51
讲得很好～
whym1987
发表于 2009-11-28 16:33:52
很好懂，感谢
lusen
发表于 2009-12-5 10:30:33
LZ讲得真好，顶了。
5555555555
发表于 2009-12-5 10:41:52
这种帖子也适合我这种人看
avrwoo
发表于 2009-12-5 11:20:00
MARK
fang45
发表于 2009-12-5 19:29:22
讲的通俗易懂，mark
stefgq
发表于 2009-12-5 20:35:19
mark
nil0
发表于 2009-12-6 19:33:37
再次学习！
micropower
发表于 2009-12-6 21:14:38
马克！！！
hbcjs
发表于 2009-12-9 22:06:47
学习……
nbanba
发表于 2010-1-23 16:31:32
O(∩_∩)O谢谢
MCU678
发表于 2010-2-21 23:39:28
等待楼主下文
lixinpeng1007
发表于 2010-2-22 18:16:03
回复【56楼】lixinpeng1007 李墨
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回复【楼主位】rainyss
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首先感谢楼主，不好意思，模电部分都忘了。能不把那个三极管替换开关的功能所在再叙述下？以及这个经常用于那些方面？例子？
joni
发表于 2010-2-22 18:21:00
好贴！！！MARK
yaya001
发表于 2010-2-23 00:37:10
mark
xslff
发表于 2010-2-23 21:22:40
顶起来，讲解的很具体啊！
sctwp
发表于 2010-2-23 22:43:29
标识
jiangping_hbhm
发表于 2010-2-24 22:54:10
mark
cjr82123
发表于 2010-2-24 23:04:49
Mark
armok
发表于 2010-2-24 23:25:08
以下蓝色文字由坛主：armok 于：2010-02-24,23:25:08 加入。<font color=black>请发贴人注意：本贴放在这分区不合适，即将移走
原来分区：创意电子产品
即将移去的分区：电源
移动执行时间：自本贴发表0小时后
任何的疑问或咨询，请可随时联系站长。谢谢你的支持!</font>
moon0213
发表于 2010-2-25 14:49:30
学习了
cshx1986
发表于 2010-2-25 23:39:11
好贴，先标记哦
tianxingjian
发表于 2010-2-26 15:39:37
好贴，顶起来
c7349473
发表于 2010-2-27 10:14:37
MARK
fy024
发表于 2010-2-27 19:46:36
图画的好啊
avrgogo
发表于 2010-2-27 20:40:01
感谢楼主共享。先顶，再慢慢学习。
fakeige
发表于 2010-2-28 11:27:19
马克 强烈支持楼主继续
TrueOrFalse
发表于 2010-2-28 11:51:42
谢谢，有时间好好看看
dgdzov
发表于 2010-2-28 12:09:55
强人呐
CHENG2010
发表于 2010-2-28 12:42:41
MARK
chao8828276
发表于 2010-2-28 15:12:00
好的，看了
qilin3
发表于 2010-2-28 16:43:44
好像没讲啥~
68000
发表于 2010-2-28 17:00:44
【76楼】 qilin3
好像没讲啥~
------------------------------------------------------
如果你也能讲出这水准，我们大家也为你鼓掌
luld
发表于 2010-2-28 17:11:08
学习了
2004353215
发表于 2010-2-28 17:23:52
脚印./emotion/em025.gif
dujun168
发表于 2010-3-19 14:36:28
mark
chao8828276
发表于 2010-3-23 11:15:44
这个我做过，不是三极管发热大就是电感的发热大，理论上用MOS好，但没试过
gliet_su
发表于 2010-3-23 13:43:40
MARK
xqyair
发表于 2010-3-25 15:31:37
讲得很好
jackmo
发表于 2010-3-25 16:31:38
好，，，，
13590955160
发表于 2010-3-25 19:02:14
太好了
eripro
发表于 2010-3-25 20:42:55
mark
czxf
发表于 2010-3-26 08:53:04
o
mcu_lover
发表于 2010-3-26 08:56:23
学习。
renxupeng
发表于 2010-3-26 08:57:36
mark
lionliu
发表于 2010-3-26 10:04:22
mark
starsky0932
发表于 2010-3-26 16:44:16
mark
bigZ
发表于 2010-3-26 17:00:21
K-Research
发表于 2010-3-26 21:58:31
顶！我是物理的，看来基础——技术进步的关键啊！
K-Research
发表于 2010-3-26 22:00:05
顶！我是物理的，看来基础的才是核心的！
forever37
发表于 2010-4-6 16:20:43
不错,学习！
angle11
发表于 2010-4-6 16:30:00
mark!
liumaojun_cn
发表于 2010-4-6 16:55:26
mark.
ybqwf
发表于 2010-4-7 14:25:14
mark
TK20064359ZZC
发表于 2010-4-9 23:38:00
恩。。好贴~~能看懂~
oldmen
发表于 2010-4-10 01:03:02
GOOD
geminisys
发表于 2010-4-10 18:01:14
讲的挺好的，受教