车载电源适配器升压转换器的工作原理与PWM 控制

glsheng

　　车载电源适配器升压转换器的工作原理与PWM 控制：汽车点烟器输出的直流电压为12 V，即使在发动机运行时也不超过13 .8 V，低于笔记本电脑通常所需的19 V电压。利用升压转换器来完成电压的转换，基本电路由电源开关、二极管、储能电感和滤波电容组成。电感不断充放电，感应电压加到电源电压上由此产生的输出电压就高于汽车点烟器所提供的电压。

　　升压转换电路可看作受两个开关控制，电源开关和二极管。在任何特定时间内只允许其中一个开关闭合。

　　(1)导通，截止时：输入直流电源UIN经电感线圈和开关形成IIN电流通路。直流电源向电感充电，电感的电流线性增加，电能以磁能形式存储在线圈中。此时，二极管反偏，输出负载电流IOUT由原来存储在电容上的能量来提供。

　　(2)截止，导通时：由于电感中的电流不能跃变，将在线圈中感应出反极性感生电压。因此，感生电压的极性为左负右正。此时的二极管进入正向导通状态，原来在导通期间存储在电感线圈中的能量通过二极管提供给电容和负载 。在此阶段充电的能量在下一个截止的期间提供给负载。

　　两个开关还能调节输出电压。若输出电压高于19 V，则必须迫使输出电压下降。导通，截止使得电容和负载脱离电路的其它部分。此时，电容充当负载的电源，放电使得电容两端的电压降低，即降低了输出电压。若输出电压低于19 V，那么必须提高输出电压。使截止，导通，电流流经二极管、电容和负载形成回路。由于电流向电容充电，使得电容两端的电压增加，使输出电压也增加。

　　PWM 控制

　　升压转换器中的电源开关，用一个工作在开关状态的功率MOSFET 管实现。在栅极加上一系列脉冲后，功率管将不断地处于通断交替的状态，改变通断的时间比率，就可以调节输出电压的大小。假设一个周期为t ，t =tON时，脉宽调制脉冲的正脉冲被送到功率管的栅极，导通；当t =tOFF时，送到导通管上的调制脉冲变成零伏或负偏压。

　　输出电压UOUT和功率管开关时间之间的关系。由于tOFF时间较短，采用低功耗的二极管和电容，使其不超过安全工作区，否则，可能会导致器件过热而损坏。

　　波形显示电感线圈的纹波电流，增大线圈的尺寸能降低纹波，但同时也增加了器件的物理尺寸。线圈不能太小，否则无法在MOSFET 截止时提供足够的能量，使输出电压的调节能力变差。
本文来自       http://www.glspower.org/c828.html