教你設計一款升壓電路,低成本、大電流、高效率
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,便攜式設備、智能設備越來(lái)越多,便攜式給人們帶來(lái)的便利也越來(lái)越明顯。便攜式設備對重量提出了要求,重量小就決定了不能使用較多的電池,從而使得在滿(mǎn)足便攜的同時(shí)不能輸出高電壓,也無(wú)法滿(mǎn)足某些器件對電壓的需求,所以必須要對低電壓進(jìn)行升壓,這就用到了升壓電路。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202404/457594.htm所謂直流升壓電路,就是輸出電壓比輸入電壓要高,實(shí)現電壓抬升的目的,一般用在電池供電的便攜設備當中,如手持式掃碼機、數碼相機的閃光燈、電蚊拍等。其實(shí)現起來(lái)一般有兩種方式:脈寬調制方式和頻率調制方式。直流升壓的過(guò)程也屬于DC/DC的范疇。
設計原理
今天給大家推薦一個(gè)設計方案,該方案可以實(shí)現升壓的目的,電路已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn),經(jīng)過(guò)了驗證,大家可以拿走直接量產(chǎn)。所用的芯片XL6008。其輸入電壓的范圍是DC(3.6-32)V,輸出DC(5-33)V,最大可輸出3A的電流,不需要闊流,效率高達93%。經(jīng)過(guò)實(shí)測,輸出為24V時(shí),最大的輸出電流為600mA。
直流升壓電路圖-1
如上圖所示,就是XL6008的升壓電路,已經(jīng)量產(chǎn),最低輸入3.6V,輸出24V,輸出電流可達600mA。該芯片所提供的基準電壓為1.25V,通過(guò)調節圖中的電阻R1和R2即可實(shí)現輸出電壓的調節,在本例中R1的阻值為2.7K,R2的阻值為49.9K,所以可以通過(guò)如下的計算公式得到輸出電壓:
Vout=1.25×(1+R1/R2)=1.25×(1+49.9/2.7)=24.3V。
芯片的第2引腳是芯片使能端,為低電平時(shí)芯片停止工作,為高電平時(shí)正常工作,如果該引腳懸空,則為高電平,該實(shí)例中連接至高電平。
TO252-5L封裝實(shí)物圖
電感的作用及選型
在這個(gè)原理圖中,除了XL6008升壓芯片為,還有幾個(gè)核心器件,如功率電感、二極管等。
XL6008是固定400KHz的切換頻率,電感實(shí)現電能和磁場(chǎng)能的相互轉換。當內部MOS閉合后,電感將電能轉換為磁場(chǎng)能儲存起來(lái),當內部MOS斷開(kāi)后電感將儲存的磁場(chǎng)能轉換為電能。電感輸出電能和輸入電源電壓疊加再通過(guò)二極管被電容濾波后得到平滑、紋波較小的直流電壓提供給負載。
電感在選型時(shí)需要考慮過(guò)電流能力,在本設計中最大可以輸出3A的電流,所以考慮過(guò)4A的電感,如下圖所示:
功率電感
二極管的作用
原理圖中的二極管叫做續流二極管,在內部MOS閉合時(shí)電流流過(guò)二極管再經(jīng)過(guò)濾波電容后給負載供電,當內部MOS管斷開(kāi)后,由于二極管的正端電壓小于負端處于反偏狀態(tài)所以不導通,此時(shí)電感儲能,由于MOS管的開(kāi)關(guān)頻率比較高所以一般選擇比較快速的肖特基二極管。
肖特基二極管-B540C
將物料清單整理如下,都是常用元器件,價(jià)格也比較便宜,很好采購。
物料清單
為了滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需求,大家可以可以將原理圖中的電阻R1設計成電位器,通過(guò)改變電位器的阻值即可實(shí)現輸出電壓的調節。焊接好后的實(shí)物圖如下圖所示。
焊好后的實(shí)物圖,雙面
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