
由于適應能力強、可調范圍寬,開關穩壓電源被大量應用在近年的電子電路設計中,開關穩壓電源能夠僅僅使用一根開關管便實現多組不同電壓等級電源的控制,而針對不同的電壓,也需要不同的輸出電流來進行支持。本文根據實例為讀者介紹一種開關穩壓電源中輸出電流的增大思路。
本文的例子為boost型升壓電路,采用lm3481為核心,MOS管則選用IRFZ44N,電感為6.8uH。最終設計目的,是希望能夠在輸入電壓為5V的時輸出電流達到1A,輸出電壓穩壓12V。但通過實際操作卻發現,電路運行后只能實現穩壓,超過低于一定負載后,電壓便自動下降,電流無法達到1A,問題出在哪里呢?
圖1boost型升壓電路原理圖
想要將輸出電流進行提升,其實方法有很多種。可對電感量、開關頻率、開關電流這三項的其中一項進行加大,但需要注意的是,對哪項進行加大要視具體情況而言,要根據MOS管、二極管、電感的一系列參數來進行確定。
回到案例中,如果原設計允許輸出電流達到1A,首先應該檢查5V直流輸入電壓是否有足夠帶載能力。先用示波器確認是否達到最大占空比,以及電流限制的電阻是否合適。如果占空比還有空間提升,降低限流電阻值,如果占空比已經達到最大值,那么可稍微降低電感值可提升20%的電流,此時要注意功率管最大電流是否允許。
P=1/2*L*I*I/t=>在I保持不變情況下,L大,輸出功率大。I=U/L*DT=>在開關頻率不變,D不變(在實際的電流模式DC-DC中D基本不會不變),L變小I會變大,輸出功率變大,但對于案例中的電路,要減小L則必須同時減小Rsense電阻,否則輸出功率同樣會變小。
此外,原理圖中Isen和Rsen之間需要添加幾k的電阻,這是因為電路圖的電流取樣電阻為20m歐姆,直接并聯的電容并沒有使用到,所以應該在電容和取樣電阻之間增加電阻,電流過低的原因是電流取樣提前關斷。
本文為通過一個現實中存在問題的實例,給出了一種開關穩壓電源輸出電流增大的設計思路,對實例中存在的問題進行了修正。在開關穩壓電源中遇到同樣問題的朋友們不妨花上幾分鐘閱讀本文,相信會有意想不到的收獲。
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