升压芯片是如何升压的
升压芯片(Boost Converter)是一种用于电压升高的电力转换器。它基本原理是利用电感储能和开关管的开关操作,以实现输入电压的升压。
下面是一般的升压芯片工作原理:
1. 母线电压:芯片的输入端连接到电源,输入电压通常较低(如3V或5V),称为母线电压(Input voltage)。
2. 开关管:升压芯片中有一个开关管(Switch),通常是MOSFET或BJT。它可通过控制信号将输入电压与电感连接或断开。
3. 电感:升压芯片中有一个电感(Inductor),它与开关管和负载串联连接。电感的作用是存储能量。
4. 输出电路:升压芯片的输出端连接到负载,负载一般需要较高的电压供电。
工作过程如下:
1. 开关闭合:开关管通常会周期性地开闭。当开关管闭合时,输入电压会通过电感流过负载,同时还会通过二极管流回电感。
2. 储能阶段:在开关管闭合期间,电感储存能量。电感中的电流逐渐增加,导致电感中存储的能量增加。
3. 开关断开:当开关管断开时,电感中储存的能量无法继续通过开关管而流动。此时,电感中的储存能量只能通过二极管流向负载。
4. 能量输出:通过二极管的导通,电感中储存的能量被转移至负载,从而实现对负载端的电压升压。
重复以上过程,升压芯片可以持续地将输入电压增加到所需的输出电压。
值得注意的是,升压芯片的输出电压受到输入电压、电感参数、开关频率、占空比等因素的影响。通过调节这些参数,可以实现不同的升压倍数和稳定输出电压。
升压芯片LTC3769原理图
LTC3769是一款由Linear Technology(LT)(线性技术公司,现在属于ADI(Analog Devices Inc.))推出的高性能升压芯片。它是一款同步整流的降低电流高压DC/DC转换器芯片。以下是一些关于LTC3769的特点和功能:
1. 高效能:LTC3769具有高效的功率转换能力,能在宽范围的输入和输出电压条件下提供高效的功率转换。
2. 宽输入电压范围:LTC3769能适应广泛的输入电压范围,从2.5V至60V。
3. 高输出电压:LTC3769能产生高输出电压,最高可达到定制的200V。
4. 同步整流:LTC3769支持同步整流,通过有效地管理开关管和同步二极管的操作,提高转换效率。
5. 多种保护功能:芯片内置了多种保护功能,包括过温保护、输出过压保护、输入欠压保护、短路保护等,以确保系统安全运行。
6. 可编程输出:LTC3769具有可编程的输出电压和电流限制功能,可以通过外部电阻或反馈电压设置输出电压的大小。
7. 多种工作模式:芯片支持多种工作模式,包括PWM(脉宽调制)和PSM(脉冲频率调制)模式,以满足不同应用的需求。
8. 多种应用:LTC3769可广泛应用于诸如工业、通信、医疗、汽车电子等领域,特别适用于高电压转换和高功率应用。
本文介绍的电路图是输入直流5V到10V,输出24V@5A。工作频率350KHz(FREQ引脚接地)。工作模式Burst Mode(PLLIN/MODE引脚接地)。如图1
图1
电感的计算:ΔIL=(VIN/f*L)*(1-VIN/VOUT); ΔIL表示电感取最小值是的纹波电流,手册推荐30%。f表示工作频率350KHz。VIN=5V;VOUT=24V; ΔIL=1.5A。计算出L=7.6uH。
电流采样电阻值:RSENSE =VSENSE(MAX)/(IMAX + ΔIL /2);IMAX = IOUT(MAX) *(VOUT/VIN)。IOUT(MAX) =5A。SENSE(MAX)=75mV。引脚ILIM接地VSENSE(MAX)=50mV;引脚ILIM悬空VSENSE(MAX)=75mV;引脚ILIM接到引脚INTVCC上VSENSE(MAX)=100mV。计算得到电阻RSENSE =3mΩ。
输出电容的选择:VRIPPLE =(IOUT(MAX)*(VOUT VIN(MIN))/ (COUT *VOUT * f); VRIPPLE取VOUT*2%=24VX0.02=0.24V;COUT=47uF(在设计时如果板子有空间可以多加几个)。电容的耐压选择36V。VRIPPLE的取值根据设计要求而定。
编辑:黄飞
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