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Boost电路的转换效率为什么很难突破96%?

作者:五金加工
文章来源:本站

  

Boost电路的转换效率为什么很难突破96%?

  

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Boost电路的转换效率为什么很难突破96%?

  

Boost电路的转换效率为什么很难突破96%?

  Boost电路的转换效率为什么很难突破96%?

  先说明一下我不是这个专业的啊,本着互相激发思维的原则,我来说说我的看法,不足之处请指教!

  无论效率值是96%还是98%,它们与百分之百之间的距离是什么要首先明确。

  这里的效率值能功率的转换值,没转换的部分必然是无功的消耗,主要是电路元件的功耗值。电感和电容虽然说是储能元件,但都不是理想元件,都有寄生电阻,会有一部分功耗。二极管和三极管的工作,也需要在正向偏置电压的作用下,提升N区电子能量,使N区和P区的导带之间能垒高度差降低,N区电子顺利进入P区导带。当电子进入P区导带,被其价带空穴吸收而跌落至价带与空穴复合,释放能量。这个过程会消耗能量。

  Boost变换电路是一种直流/直流升压电路,也就是低压输入,高压输出。最简单的直流升压方式就是将多个直流电源串联起来,如一节干电池两端电压为1.5V,如果想获得6V电压就用4节干电池串联起来。但是在电子产品里,为了节省空间,一般会采用升压电路取代这种电压串联方式。如下图1就是一种基本的Boost 升压电路。

  图1 Boost converter

  这种电路的基本原理是:开关闭合时,电感蓄能;开关打开时,电源向电容和负载电阻供电,同时储能电感也会向后释放能量,会给电容和电阻提供一个额外的同向电压。这就是一种升压的基本过程。电路各参数的工作波形如下图2所示。

  仔细观察电压波形会发现,升压之间是有间隙的。当然这是幅理想情况下的图形,实际上波形没这么陡峭,都是带斜坡的。当开关速度够快的话,升压后的电压波形是连续的纹波图形,也就是有起伏的波纹状。就稳定性而言,电压的质量一般,如果有阈值要求的话,难免有噪声情况时电压值处在阈值之下。另外提一下,电路里开关实际上用三极管或者MOS管来实现。

  再来看看双管正激升压电路。如下图3所示。

  图3 推挽式正激升压电路

  所谓双管是指把Boost电路中的单开关用两个MOS管代替。两个MOS管采用推挽的连接方式,即一个打开时一个关闭,一个关闭时另一个打开,就像两个习武之人在推太极??一样。所谓正激,就是给电容和负载升压前的那个二极管是正向偏置的,如果反向,就是反激。正是由于采用推挽的方式,两个开关轮流开闭,后面电路一直处在升压状态,从输入电压到升后电压过度时间短,浪费能量少,输出电压质量更高。

  因此,推挽式升压电路比普通Boost升压电路多出的2%的效率,实际上是控制电路MOS管节省的功耗。

  伪命题,做过boost电路,效率从90%到98%都有。取决于成本,电压电流。一般来说,功率越大,效率越有机会做高。

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