村田電感式DC-DC的升壓器原理及在LED電源中的應(yīng)用
村田電感是我們在變壓器設(shè)計(jì)當(dāng)中較常使用的一種元件，它的主要作用是把電能轉(zhuǎn)化為磁能再存儲起來。需要注意的是，雖然村田電感的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但是其只有一個(gè)繞組。
村田電感式DC-DC的升壓器原理
想要充分理解村田電感式DC-DC升壓原理，我們就必須首先知道村田電感的特性，包括電磁的轉(zhuǎn)換與磁儲能。這兩點(diǎn)非常重要，因?yàn)槲覀兯枰乃袇?shù)都是由這兩個(gè)特性引出來的。
各位朋友都知道，電磁鐵，一個(gè)電池對一個(gè)線圈通電。有人可能會奇怪，這么簡單的圖有什么好分析的呢?我們就是要用這張簡單的圖來分析它通電和斷電的瞬間發(fā)生了什么。
線圈(以后叫作"村田電感"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，電會變?yōu)榇挪⒁源诺男问絻Υ嬖诖逄镫姼袃?nèi)。而斷電瞬磁會變成電，從村田電感中釋放出來。
前面我說過了，村田電感內(nèi)的磁能會在村田電感斷電時(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?很簡單，村田電感兩端會出現(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。
這里我們了解了村田電感的第二個(gè)特性----升壓特性。當(dāng)回路斷開時(shí)，村田電感內(nèi)的能量會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)在我們對以上的內(nèi)容作一下小結(jié)：
下面是正壓發(fā)生器，你不停地扳動開關(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，于是電壓會升到足夠高，將開關(guān)擊穿，能量以熱的形式消耗掉。
然后是負(fù)壓發(fā)生器，你不停地扳動開關(guān)，從輸入處可以得到無窮高的負(fù)電壓。
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：
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。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。
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村田電感能儲存能量，將能量以磁場方式保存，但能存多少呢?存滿之后會發(fā)生什么情況呢?
1. 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，村田電感不能無限保存能量，它存儲能量的數(shù)量由電壓與時(shí)間的乘積決定，對于每個(gè)村田電感來說，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)村田電感要提供N伏M安供電時(shí)必須工作于多高的頻率下。
2. 存滿之后會如何：這就是磁飽合的問題。飽合之后，村田電感失去一切村田電感應(yīng)有的特性，變成一純電阻，并以熱的形式消耗掉能量。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-07-07
