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教你设计一款升压电路,低成本、大电流、高效率

作者: 时间:2024-04-15 来源:网络 收藏

随着技术的发展进步,便携式设备、智能设备越来越多,便携式给人们带来的便利也越来越明显。便携式设备对重量提出了要求,重量小就决定了不能使用较多的电池,从而使得在满足便携的同时不能输出高电压,也无法满足某些器件对电压的需求,所以必须要对低电压进行升压,这就用到了

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202404/457594.htm

所谓直流,就是输出电压比输入电压要高,实现电压抬升的目的,一般用在电池供电的便携设备当中,如手持式扫码机、数码相机的闪光灯、电蚊拍等。其实现起来一般有两种方式:脉宽调制方式和频率调制方式。直流升压的过程也属于DC/DC的范畴。

设计原理

今天给大家推荐一个设计方案,该方案可以实现升压的目的,电路已经实现量产,经过了验证,大家可以拿走直接量产。所用的芯片XL6008。其输入电压的范围是DC(3.6-32)V,输出DC(5-33)V,最大可输出3A的电流,不需要阔流,效率高达93%。经过实测,输出为24V时,最大的输出电流为600mA。

直流图-1

如上图所示,就是XL6008的升压电路,已经量产,最低输入3.6V,输出24V,输出电流可达600mA。该芯片所提供的基准电压为1.25V,通过调节图中的电阻R1和R2即可实现输出电压的调节,在本例中R1的阻值为2.7K,R2的阻值为49.9K,所以可以通过如下的计算公式得到输出电压:

Vout=1.25×(1+R1/R2)=1.25×(1+49.9/2.7)=24.3V。

芯片的第2引脚是芯片使能端,为低电平时芯片停止工作,为高电平时正常工作,如果该引脚悬空,则为高电平,该实例中连接至高电平。

TO252-5L封装实物图

电感的作用及选型

在这个原理图中,除了XL6008升压芯片为,还有几个核心器件,如功率电感、二极管等。

XL6008是固定400KHz的切换频率,电感实现电能和磁场能的相互转换。当内部MOS闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当内部MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电能。电感输出电能和输入电源电压叠加再通过二极管被电容滤波后得到平滑、纹波较小的直流电压提供给负载。

电感在选型时需要考虑过电流能力,在本设计中最大可以输出3A的电流,所以考虑过4A的电感,如下图所示:

功率电感

二极管的作用

原理图中的二极管叫做续流二极管,在内部MOS闭合时电流流过二极管再经过滤波电容后给负载供电,当内部MOS管断开后,由于二极管的正端电压小于负端处于反偏状态所以不导通,此时电感储能,由于MOS管的开关频率比较高所以一般选择比较快速的肖特基二极管。

肖特基二极管-B540C

将物料清单整理如下,都是常用元器件,价格也比较便宜,很好采购。

物料清单

为了满足不同场合的需求,大家可以可以将原理图中的电阻R1设计成电位器,通过改变电位器的阻值即可实现输出电压的调节。焊接好后的实物图如下图所示。

焊好后的实物图,双面



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