DC/DC变换电路详解：升压变换的优缺点与工作原理

本文主要介绍了DC/DC变换电路中的升压变换电路，包括其优缺点以及工作原理，并涉及了直流PWM控制技术的基础知识。 在DC/DC变换电路中，升压变换电路是一种常见的类型，其主要优点是电路结构简单，电源侧电流波动小。然而，这种电路也存在缺点，如负载侧电流波动大，且只能提高电压，无法降低电压。因此，升压变换电路不适宜在输出端开路的情况下工作，这可能导致电路不稳定或者对设备造成损害。 DC/DC变换电路的目标是将固定的或可调的直流电压转换为另一种直流电压。基本的直流变换电路包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路和库克变换电路。升压斩波电路在电源侧保持稳定的电流，而在负载侧，由于其工作方式，电流可能会有较大的波动。 直流PWM（脉宽调制）控制技术是实现直流变换的关键。当开关管（如IGBT）导通时，负载两端的电压等于输入电压US；当开关管断开时，负载电压降为零。通过控制开关管的导通时间和总周期的比例（即占空比D），可以调整输出电压的平均值。占空比D越大，输出电压越高。因此，通过改变占空比，可以实现对输出电压的精确控制。 直流变换的基本原理是利用开关管的开闭来改变负载上的电压平均值。当开关管导通时，输出电压等于输入电压；当开关管断开时，输出电压为零。通过调节开关管在一个周期内的导通时间比例，可以改变负载两端的平均电压，从而实现电压的提升。 在PWM控制中，有两种主要的调制方式：脉冲频率调制（PFM）和脉冲宽度调制（PWM）。在PFM中，保持导通时间ton不变，通过改变整个周期TS来调节占空比；而在PWM中，通常保持周期T不变，改变导通时间ton来调整占空比，从而改变输出电压。 总结来说，升压变换电路是DC/DC变换中的一个重要组成部分，通过PWM控制技术可以灵活地调整输出电压，满足不同应用的需求。然而，需要注意其特定的工作条件和潜在的问题，以确保电路的稳定性和效率。