1、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
以下為BOOST電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要器件是MOS管、電感、二極管各一顆,電容若干。一般的小功率BOOST類型DCDC芯片L1和D1外置,大功率DCDC芯片MOS管外置。使用PWM方式控制MOS管導(dǎo)通與關(guān)閉。
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2、MOS管導(dǎo)通
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MOS管導(dǎo)通后,電流流向如下圖紅色箭頭指示,電感開(kāi)始充電,轉(zhuǎn)換為磁能,此時(shí)二極管反向截止,輸出能量全部由C2電容提供,如下綠色箭頭。
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3、MOS管關(guān)閉
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MOS管關(guān)閉后,電流流向如下圖綠色箭頭指示,電感釋放能量,這時(shí)候電感就像一個(gè)電池和Vin串聯(lián)為負(fù)載供電,同時(shí)為輸出電容C2充電。此時(shí)負(fù)載由輸出電容C2和二極管D1提供電能。D1一般選擇導(dǎo)通迅速,導(dǎo)通壓降小的肖特基二極管。
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4、同步類型BOOST電路
以上電路拓?fù)溆袀€(gè)缺陷,就是當(dāng)電路不工作時(shí),輸入電壓經(jīng)過(guò)L1電感和D1二極管流向負(fù)載,有時(shí)候這個(gè)電壓很討厭,會(huì)產(chǎn)生功耗問(wèn)題,不得不再加個(gè)開(kāi)關(guān)電路。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們可以選擇同步類型芯片,以下是同步BOOST升壓電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),和上面的異步類型拓?fù)涞膮^(qū)別就是二極管換成了MOS管,這個(gè)MOS管由芯片內(nèi)部的邏輯控制,在芯片不工作時(shí),MOS管關(guān)閉輸出,因此不會(huì)產(chǎn)生漏電問(wèn)題。MOS管導(dǎo)通壓降小,功率損耗小,使用它替換二極管效率更高。
4、異步BOOST芯片舉例介紹
以下是型號(hào)SGM6623升壓DCDC芯片內(nèi)框圖。原理和上面一樣,MOS管導(dǎo)通(紅色箭頭),電感儲(chǔ)能,MOS管關(guān)閉,電感向輸出供電(綠色箭頭)。芯片會(huì)采集輸出電壓以及MOS管電流,控制PWM占空比,調(diào)整輸出電壓。和其他BOOST芯片一樣,此芯片也有幾種工作模式,下面依次介紹一下。
1)Pulse-Skipping Mode
此模式出現(xiàn)在輕負(fù)載的時(shí)候,這種模式二極管只導(dǎo)通了很短時(shí)間,并且兩次導(dǎo)通之間間隔比較長(zhǎng),DCDC芯片工作在這種模式功耗低,但是輸出紋波較大,這一點(diǎn)要注意一下。
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2)連續(xù)導(dǎo)通模式CCM(continuous-conduction-mode)
不管MOS管開(kāi)通和關(guān)閉,電感中的電流都大于零,既電感中電流是連續(xù)的,沒(méi)有中斷,稱為連續(xù)導(dǎo)通模式,這種模式出現(xiàn)在負(fù)載較重的時(shí)候,既BOOST電路全力輸出階段。
3)斷續(xù)導(dǎo)通模式DCM(Discontinuous-Conduction Mode)
在?MOS管關(guān)閉期間,電感電流能夠下降至零,一直持續(xù)到再次打開(kāi)MOS管,電感電流出現(xiàn)斷流因此稱作斷續(xù)模式。這種模式工作電流介于前面兩種模式之間,而且SW管腳出現(xiàn)振鈴,輸出紋波也較大。
3)臨界導(dǎo)通模式DCM(Boundary Conduction Modee)
這種模式比較特殊,既電感電流下降到零時(shí),恰好這時(shí)候MOS管開(kāi)始導(dǎo)通,是一種臨界狀態(tài)。這里不做介紹了。
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5、誤區(qū)
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一般BOOST類型DCDC手冊(cè)上標(biāo)注的最大電流不是最大輸出電流,而是Switch電流,看一下上面的芯片拓?fù)鋱D中電流檢測(cè)在哪里就知道了,可以理解為前級(jí)電流,這個(gè)電流比輸出電流大不少,這一點(diǎn)要注意,不少同學(xué)被這個(gè)Switch電流誤導(dǎo),導(dǎo)致選型選錯(cuò)了。
評(píng)論
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