DC/DC升壓電路原理,關(guān)鍵元器件選型詳解-KIA MOS管

一、DC/DC升壓工作原理

DC-DC升壓電路主要通過開關(guān)器件的周期性通斷配合儲能元件實現(xiàn)電壓提升。

boost拓撲（升壓型）

原理 ：當開關(guān)管導通時，儲能電感儲存能量；開關(guān)管截止時，電感中儲存的能量與輸入電壓疊加，使輸出電壓高于輸入電壓。

特點 ：輸出電壓高于輸入電壓，可用于將低電壓電源轉(zhuǎn)換為高電壓電源，如汽車電子中的電源升壓模塊、太陽能電池板的升壓電路等。但輸出電流能力相對較弱，且輸出電壓紋波較大。

二、DC/DC升壓電路圖

DC-DC 升壓電路主要是增加電源的電壓，例如：升壓轉(zhuǎn)換器可以采用 5V 電源并將其升壓至 25V。通常，你會在電池充電器或太陽能電池板中找到 DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器。它們還可用于從同一電池為具有不同工作電壓的組件供電。

這種配置將直流電壓升高到由電路中組件選擇決定的水平。這是升壓轉(zhuǎn)換器的一般示意圖。

1、升壓開關(guān)打開狀態(tài)

升壓開關(guān) ON 狀態(tài)

2、升壓開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)

升壓開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)

基本配置包括直流電源(Vin)、電感(L)、二極管(D)、開關(guān)器件(SW)、平滑電容(C)和負載電阻(Load)，Vout 是輸出電壓。

開關(guān)通常是功率電子器件，例如由 PWM 信號控制的 MOSFET或BJT 晶體管。該 PWM 信號通過非常快速地切換晶體管來工作，通常每秒數(shù)千次。

三、DC/DC升壓電路元器件選型要點

1.開關(guān)管：通常使用MOSFET或IGBT，負責控制電流通斷，高頻特性影響轉(zhuǎn)換效率。

2.儲能電感：核心儲能元件，其感值大小決定電流紋波及工作模式。

3.續(xù)流二極管：防止電流倒灌，肖特基二極管因?qū)▔航敌?、速度快常被選用；同步整流技術(shù)可用MOSFET替代二極管以進一步降低損耗。

4.濾波電容：平滑輸出電壓，減小紋波。

DC/DC升壓電路開關(guān)管選型建議

在DC-DC升壓電路中，MOS管作為核心開關(guān)器件，選型需重點關(guān)注耐壓（BVdss）、導通電阻（Rds(on)）、最大漏極電流（Id）、柵極電荷（Qg）以及封裝散熱性能，DFN3×3/5×6：適合高功率密度設計，TO-220：通用性強，散熱良好，適用于中大功率。

KCT1808A

漏源電壓（Vdss）：80V

漏極電流（Id）：240A

導通電阻(Rds(on))：1.25mΩ@Vgs=10V

封裝：TOLL-8

特點：采用SGT技術(shù)，極低導通損耗，高FOM（優(yōu)值系數(shù)），適合高功率密度設計

應用：DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機驅(qū)動、電池管理

KNX2908A

漏源電壓（Vdss）：85V

漏極電流（Id）：130A

導通電阻（Rds(on))：5.0mΩ@Vgs=10V

封裝：TO-247

特點：專有新溝槽技術(shù)，快速恢復體二極管，低門極電荷

應用：高效率DC/DC變換器、同步整流、UPS

KIA20N50

漏源電壓（Vdss）：500V

漏極電流（Id）：20A

封裝：TO-220/TO-220F/TO-3P

特點：低反向傳輸電容、開關(guān)速度快、耐沖擊

應用：DC-DC電源、高壓H橋電機驅(qū)動、逆變器

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