本文主要介绍常用的升压电路,分为电感储能型、变压器型升压和电荷泵型。

一、电感储能型(Boost拓扑)

1. 工作原理

通过开关管(MOSFET或三极管)周期性地导通和关断,控制电感的储能与释放:
• 充电阶段:开关导通时,输入电源对电感充电,电感储存磁能,此时二极管截止,输出由电容供电。
• 放电阶段:开关关断时,电感释放能量,与输入电压叠加,经二极管对电容和负载供电,实现升压。
参考链接:电感升压(boost电路)感性理解

2. 关键公式

输出电压与占空比(D)的关系:
在这里插入图片描述

当占空比D增大时,输出电压升高。

3. 特点

• 高效率:典型效率可达90%以上。
• 连续/断续模式:电感电流是否归零影响输出纹波和响应速度。


二、变压器型升压

1. 工作原理

• 高频振荡器:通过NE555等芯片产生高频脉冲驱动变压器初级。
• 电磁耦合:变压器次级绕组匝数比初级多,实现电压提升。
• 整流滤波:次级高压脉冲经二极管整流和电容滤波后输出直流高压。

2. 典型应用

• 小功率场景:如万用表高压替代电池、CRT显示器高压电源。
• 优点:可实现高压输出(如20kV以上),适合特定工业设备。


三、电荷泵型(电容型)

1. 工作原理

• 电容充放电:通过开关阵列切换电容连接方式,实现电压叠加。
• 电压倍增:例如,利用两相时钟控制电容充放电,输出为输入电压的整数倍(2倍、3倍等)。
参考链接:电容如何能做升压?

2. 特点

• 无电感设计:体积小,适合集成化。
• 低功率场景:多用于低电流需求的设备(如LCD背光驱动)。


对比总结

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