Как работает повышающий преобразователь напряжения

Повышающий преобразователь напряжения (или как его еще называют — повышающий DC/DC преобразователь) работает благодаря удивительным свойствам катушки индуктивности, в роли которой выступает дроссель.

Давайте рассмотрим принцип работы повышающего преобразователя более подробно. Для этого воспользуемся простыми, но понятными схемами. 

Одними из основных элементов повышающего преобразователя являются дроссель и транзистор, которые замкнуты последовательно в одну цепь вместе с источником питания. 

ice screenshot 20211222 200801

В роли источника питания может выступать как аккумуляторная батарея, так и классический блок питания, включенный в сеть.

Обратите внимание: транзистор изображен на схемах в виде кнопки, чтобы можно было видеть, в каком именно положении (открытом или закрытом) он находится в данный момент.

К установленному транзистору дополнительно добавляется ШИМ-контроллер, который будет включать и отключать проводимость транзистора много раз в секунду.

ice screenshot 20211222 200942

Принцип работы повышающего преобразователя

По умолчанию транзистор находится в закрытом положении и электрический ток не имеет возможности протекать по цепи. 

Когда транзистор открывается, то электрический ток от источника питания направляется в сторону дросселя, но не проходит через него — вместо этого вся энергия расходуется на создание магнитного поля вокруг дросселя. 

ice screenshot 20211222 201522

После того, как дроссель насытил свое магнитное поле, транзистор автоматически переходит в закрытое положение. 

ice screenshot 20211222 201539

В результате напряжение в цепи начинает нарастать, и мы можем его использовать для наших нужд. Но для этого необходимо добавить в цепь еще два важных элемента: диод и конденсатор подходящей емкости. 

ice screenshot 20211222 201715

Высокое напряжение, которое образовалось после создания магнитного поля дросселя и закрытия транзистора, через диод устремляется на конденсатор. 

Обратите внимание: диод также предотвращает потерю заряда конденсатором в момент открытого транзистора, потому что он проводит электрический ток только в одном направлении.

ice screenshot 20211222 202102

Благодаря наличию ШИМ-контроллера и быстродействию транзистора, данный цикл повторяется тысячи раз в секунду. В результате у нас получится импульсное высокое напряжение, которое сглаживается добавленным в цепь конденсатором. Или несколькими конденсаторами. 

Советуем к прочтению:   Закон Кирхгофа: первый и второй простыми словами, формулы

В современной радиоэлектронике повышающие DC/DC преобразователи с дросселем применяются в самых разных устройствах: от игрушечных машин на пульте управления до сложной вычислительной техники. 

 

Как вам статья?

Павел
Павел
Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Записки радиолюбителя
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector