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boost電路中二極管的作用、選擇-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2024-08-15 

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boost電路中二極管的作用、選擇-KIA MOS管


boost電路中二極管的作用

隔離作用:在開關管導通時,二極管能夠隔離電感的儲能過程,避免影響輸出端電容供電給負載。這是因為當MOS開關管閉合時,電感能夠將電能轉換成磁場能并加以儲存。而當MOS斷開之后,電感又將儲存的磁場能轉化成電能,通過二極管和電容的濾波,得到平滑的直流電壓提供給負載。在這個過程中,二極管的單向導通性發揮了關鍵作用,確保了電能的正確流向和電壓的穩定輸出。


避免能量損失:如果沒有二極管,當開關管導通時,電容的放電路徑會增加,導致能量的不必要損失,降低電路效率。二極管的加入有效地阻止了這種能量損失,提高了電路的效率。


規定電流方向:二極管的單向導電性規定了電流的方向,確保電流只能從一個方向流過,這在電路中是非常重要的,因為它保證了電路的正常工作和能量的有效轉換。在Boost電路中,這種單向導電性避免了電流的反向流動,從而減少了能量的無謂消耗。


BOOST拓撲原理圖

boost電路,二極管,作用

和BUCK結構相似,BOOST電路也有兩種工作狀態,當MOS管截止時,電路的狀態如下圖所示。

boost電路,二極管,作用

電流經過電感,二極管給負載進行供電,二極管此時可以看做導線一樣。 但是如果這個時候電路切換到下面的狀態。

boost電路,二極管,作用

此時MOS管導通,我們都知道當MOS管完全導通時,電阻很小,一般情況下為幾十毫歐,所以Vmos電壓也就零點幾伏甚至比這還要低。


假設此時電路中沒有二極管D4,由于輸出電容C7的存在,此時電容C7處于一個較高的電壓,這時電容會通過淺綠色方向經過MOS管向地進行放電,這樣就會造成能量的損失,降低BOOST電路的效率。


如果在電路中添加二極管D4,由于二極管具有單向導電性,當MOS管導通時,二極管反向截止,輸出電容C7就不會向地進行放電,此時電流經過電感,MOS管回到地,電感在這個過程中儲存磁場,為升壓做好準備。


所以在BOOST電路中二極管的存在避免了形成輸出電容放電通路,而導致不必要的損耗。


boost電路中二極管的選擇

1、二極管反向電壓大于Vo,并留有一定的余量,正向導通壓降越小越理想。

2、二極管平均正向電流If須大于負載最大電流Iload,正向峰值電流Ifsm需大于電感峰值電流Il_peak,并留有余量。

3、二極管反向恢復時間Trr越小越理想。


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