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概要:本文介绍了Boost升压电路的基本原理,分析了其在实际应用中的问题,并通过加入二极管和电容的方式提出了解决方案。最后展示了实际电路模型中MOS管的应用。

1. 基本原理

核心:电感电流不能突变

1.1 开关闭合:电源为电感充电

开关闭合,电源为电感充电

1.2 开关断开:电感维持电流,流过电阻

开关断开,电感电流仍然流动

此时,由于电感电流不能突变,电感继续保持之前的电流流动,如果开关闭合时电感电流为 2.4A,在断开时它将流经电阻产生电压:

  • 2.4A × 5Ω = 12V

这样,原本5V的电源电压被升压至12V。


2. 问题

上述电路存在一个问题:

  • 当开关闭合时,电阻电压会被下拉到地
  • 只有在开关断开后,才会出现12V的升压现象

如下图所示:
电阻电压下拉至地


3. 解决方案:加入二极管和电容

为了解决上述问题,可以在电路中加入二极管与电容:
加入二极管和电容

  • 当开关闭合时:
    • 电容维持电阻两端的12V电压(由于电容电压不能突变)
    • 二极管的P极接地,不导通
  • 当开关断开时:
    • 电感继续维持电流
    • 二极管导通
    • 实现升压过程

4. 实际电路模型

在实际应用中,开关由MOS管控制,MOS管具有开关速度快的优点:

MOS管控制开关
电路示意图


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