电容式升压电源也是开关电源的一种,你知道吗

 前一节咱们说到没有电感的降压式开关电源,今天接着说另一种不用电感的开关电源,它利用电容存储电压相叠加,实现升压。电路结构如图:


电容式升压电源
整个电路由4只二极管和4只电容构成,+5V电压输入,在方波脉冲作用下在输出端得到一个升压电压Vo。假设方波脉冲幅度为5V,咱们看下它怎么实现升压又能升到多少:

方波第一个低电平到来:+5V通过D1向C1充电,电压极性左正右负,电压值5V,即A点对地电压为+5V。(为便理解,本文忽略二极管结压降不计)

方波第一个高电平到来:C1右端电压升至+5V,由于电容两端电压不能突变,C1原来所存储电压与方波电压叠加,所以A点电压升至+10V。此时D1截止,D2导通对C3充电至+10V,即B点对地电压+10V。同时,B点电压使D3导通对C2充电至5V(左正右负,而C点对地电压也为+10V,因为此时C2右端电压为方波电压+5V。

方波第二个低电平到来:此时由于C3右端电压为0,则C3继续充电至+10V。

方波第二个高电平到来:C3右端电压升至+5V,C3原来所存储电压与方波电压叠加,所以C点电压升至+15V。此时D3截止,D4导通对C4充电至+15V,同时向负载供电,即输出电压Uo为+15V。

从连续过程来看,通过不断的叠加充电,输出电压Uo保持在+15V。这里有一点要提出:上述过程中C2充得的电压最高为10V,所以输出电压Uo最高为15V而不会继续上升。电容式升压型开关电源原理你明白了吗?这种电源输出电流较小,用于某些控制类电压,比如在笔记本电脑电路中就有应用,如图:


升压电路
这是IBM X201电源管理芯片TB62514中的部分电路,小伙伴们运用前面所讲的知识,能正确分析+15V电源的工作原理了吗?

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