升壓斬波電路為什麼能使輸出電壓高於電源電壓

時間 2021-07-07 10:04:43

1樓:0427付強

這是boost斬波電路的拓撲結構圖:

當q1導通時,l1相當於直接被接入電源,由於電感電流不能突變,此時流過電感的電流逐漸增加(此時自感現象阻止磁通量的增加,自感電動勢方向與電流相反,阻止電流的迅速增加),將能量儲存在磁場中;當q1關斷時,奇妙的事情發生了,由於電感電流不能突變,電感產生自感電動勢來阻止磁通量的下降,由電流可以判斷出來,電感的自感電動勢左負右正,剛好與電源同向,電壓相疊加,因此可以升壓

2樓:

電感是一個電流不突變的元件,也就是說,在瞬態的情況下,電感可以看作一個恆流源。

我們可以從恆流源電路來進行理解,根據歐姆定律,i=u/z,(z是阻抗),如果把公式換個寫法就是u=iz,顯然,在i不變的情況下,z越大電壓就越高。

假如一個1a的恆流源,並聯一個1ω電阻是1v,並聯一個10ω的電阻就是10v,要是並聯1kω的電阻則就有1000v了。

在有電感的迴路中,當迴路中的電阻突然變大的時候,電感兩端的電壓就會突然變高。

比如電感上有1a的電流時,負載突然由1ω變成1kω,負載上的電壓就會從1v突然變成1000v。

汽車的點火線圈也是利用這個原理產生極高電壓使火花塞放電的。電感性負載在斷電時也會使開關發生放電也是這個原因。斬電路就是利用這個原理工作的。

在斬波電路中,當電流達到一定值時,控制器件突然動作使一部份迴路斷開,使電感迴路的阻抗突然變高,從而得到很高的電壓。所以斬波器升壓電路與電源電壓沒有必然的關係,甚至無所謂交流還是直流。輸出電壓的高低取決於控制器件動作的觸發電流和動作後的負載阻抗的大小。

如果控制器件的動作是理想的開關,則輸出電壓峰值等於t=-0時的電流×t=+0時的阻抗。

理論上,如果是純電感迴路,當迴路突然切斷,相當於電阻突然變成無窮大,則電感兩端會產生無窮高的電壓。但現實中空氣或真空會被擊穿放電,而且任何電感上同時也存在著電容(線與線之間的分佈電容)和電阻。所以只有在電感量比較大(儲能比較大)時才能產生可觀測的高電壓。

電感量很小時產生的電壓雖然高但能量小,甚至絕緣體的微小導電能力也能釋放掉那一點點能量,所以不可觀測。讓人感覺好像小電感沒有這種現象。

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