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开关电容变换器输出电压倍增的基本工作原理

开关电容变换器输出电压倍增的基本工作原理

点击数:7911 次   录入时间:03-04 11:41:32   整理:http://www.55dianzi.com   电路基础知识

  开关电容变换器的工作过程是:首先由电容储存能量,然后按受控方式向输出释放能量,以便在输出端获得所需要的电压。电容能量的获得和释放是由开关阵列、振荡器、逻辑电路、比较器、控制电路等来实现的。暂且撇开具体的电路不谈,先用图8的原理图来说明输出电压是如何提高的。这里受控开关S1、S2、S3、S4都包含在IC内部,它们的动作次序和在某一状态停留的时间是由内部逻辑电路控制的;只有电容是外接的。

开关电容变换器

  假定电路按两相工作。在第一相,受控开关S1、S2闭合,S3、S4打开,此时输入电压对电容C1充电,其极性为左正右负,大小与输入电压相同。输出则由原来储存电荷的电容CO对LED放电,使之发光。接着,在第二相,受控开关S1、S2打开,S3、S4闭合,输入电压与电容C1电压相叠加,如认为在开关S3、S4闭合期间电容的电压变化很小,则在输出电容CO上得到的电压将是输入电压的2倍。将输出电压与输入电压之比称为倍增因子,则此电路的倍增因子等于2.输出电压为负载LED提供电流IO,由能量守恒定律,输入电压为输出电压之半,所以输入端的平均电流应等于输出电流IO的2倍。这种二倍压的情况和通常熟知的倍压整流电路将输入电压提升1倍的情况极为相似。
  一般开关信号的占空比为50%时,电荷转移的效率最高。




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