图 1.用于从低电压天生高电压的升压拓扑。
要使这种相互浸染生效,必须具有足够的韶光供电感充电和放电。通过掌握环路时,可以进行如下想象:当输出端须要更多电能时,必须从输入端获取更多的电能传送至输出端。因此,必须有更多的电能临时存储在电感中。开关 S1 也须要更长的导通韶光。然而,对固定开关频率而言,这导致可用于从电感得到电能的关断韶光更短。因此,输出电压降至设定目标值以下。这对升压拓扑来说尤其是一种限定。采取该拓扑,输出电压超出可用输入电压的水平受到限定。在范例运用中,这一最大升压因数介于 3 至 7 之间。
图 2.最大可能升压因数取决于电感电阻 DCR (直流电阻)
图 2 所示的曲线解释了最大可能升压因数与对应占空比之间的范例关系。详细曲线依据升压转换器输出真个负载电阻与电感的直流电阻之间的关系而变革。图 2 所示的示意图选用的负载电阻为 100 Ω。对付 48 V 的输出电压而言,这相称于 480 mA 的负载电流。当电感的串联电阻 (DCR) 对应 2 Ω 时,可能实现的最大升压因数只比 3 略高一点。当 DCR 为 1 Ω 时,可实现的升压因数略高于 5。如果须要更高的升压因数,必须选择具有最低串联电阻值的电感。
图 3.用于从低输入电压天生极高输出电压的两级式观点
如果运用中须要更高的升压因数,那么两级式观点也是一种选择。ADI 公司的新型 LTC7840 在单芯片中包含两个升压掌握器,可轻松实现两级式升压观点。图 3 显示了一个从 12 V 电源电压升压至 240 V 输出电压的例子。两个升压级可分步提升电压,使每一级仅需将电压提升 4.5 倍旁边。
结论
本文先容了一个两级式观点,它可实现比单级式观点高得多的升压因数。当然,也可选择基于变压器的拓扑以显著提高输入电压。例如,反激式转换器便是一种常见拓扑。但是,如果无需电流隔离,两级式升压观点与反激式转换器比较则具有一些上风。它无需又大又贵的变压器,由于开关频率不再受限于变压器磁芯中的损耗,并且电源负载是连续负载而非脉冲负载。因此,在许多运用的选择过程中应考虑两级式升压观点。