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DC-DC電路自舉電容的工作原理

pecron ? 來源:電路一點通 ? 2023-05-25 14:20 ? 次閱讀

所謂自舉電容,通俗點說就是自己舉起自己的電壓,它是利用電容兩端電壓不能突變的特點實現(xiàn)電壓升高。

為了方便理解,我們借用MPS的MP2560芯片為例進(jìn)行分析說明,如下圖電容C4就是的自舉電容。 004387c4-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png 圖1 DC-DC典型電路圖
為了方便分析自舉電容的工作原理,我們從MP2560芯片的內(nèi)部原理框圖入手,去了解自舉電容到底是如何實現(xiàn)自舉的。 00511d80-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png 圖2 DC-DC電路內(nèi)部原理框圖
其中: Q1、D1:PMOS開關(guān)管和反向保護(hù)二極管; Q2:DC-DC電路的開關(guān)管; HS Driver:DC-DC電路的開關(guān)管的驅(qū)動電路; 現(xiàn)在我們將從兩方面分析電容如何實現(xiàn)自舉。 1)自舉電容00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png充電 DC-DC電路的工作原理及電流回路想必大家都比較清楚了,那么自舉電容是如何實現(xiàn)充電的呢。 如圖2所示,開關(guān)管Q2與自舉電容00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png為并聯(lián)關(guān)系,要給自舉電容充電就必須使Q2截止,Q2截止后DC-DC電路就利用功率電感和續(xù)流二極管給負(fù)載供電,其電流回路為綠色電流回路。Q2截止后006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png開始給00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png充電,其充電電流回路為006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png008a3a66-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.pngQ1008a3a66-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.pngD1008a3a66-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png008a3a66-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png功率電感L008a3a66-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png輸出濾波電容C。當(dāng)功率電感L中的儲能放完后,B點電位接近00aea4e6-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,自舉電容00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓約等于00c07cb6-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,至此完成自舉電容充電。 2)自舉電容00639f8c-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png升壓 自舉電容充電完成后,開關(guān)管NMOS Q2處于截止?fàn)顟B(tài),其00dc9450-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png=0V、00e74b8e-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png=0V、00f1bf2e-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png=006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png(忽略二極管壓降)。 當(dāng)開關(guān)管Q2導(dǎo)通時00dc9450-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png=006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,此時NMOS管導(dǎo)通瞬間00e74b8e-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png011db138-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png。如果沒有自舉電容,導(dǎo)通后0136a08a-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓由006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png01475718-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,NMOS管又會重新關(guān)閉,電路輸出的電壓就會異常。如有自舉電容就不一樣了,當(dāng)00e74b8e-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png01572ba2-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png時,利用電容電壓不能突變的原理,使得00dc9450-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png電壓由0166bdc4-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,此時0136a08a-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png的電壓在NMOS管導(dǎo)通前后保持不變等于006f7050-fabd-11ed-90ce-dac502259ad0.png,這樣就達(dá)到自舉升壓作用了。

審核編輯:彭靜
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原文標(biāo)題:詳解DC-DC電路自舉電容的工作原理(MP2560芯片分析)

文章出處:【微信號:電路一點通,微信公眾號:電路一點通】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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