村田電感式DC-DC的升壓器原理及在LED電源中的應用
村田電感是我們在變壓器設計當中較常使用的一種元件，它的主要作用是把電能轉化為磁能再存儲起來。需要注意的是，雖然村田電感的結構類似于變壓器，但是其只有一個繞組。
村田電感式DC-DC的升壓器原理
想要充分理解村田電感式DC-DC升壓原理，我們就必須首先知道村田電感的特性，包括電磁的轉換與磁儲能。這兩點非常重要，因為我們所需要的所有參數都是由這兩個特性引出來的。
各位朋友都知道，電磁鐵，一個電池對一個線圈通電。有人可能會奇怪，這么簡單的圖有什么好分析的呢?我們就是要用這張簡單的圖來分析它通電和斷電的瞬間發生了什么。
線圈(以后叫作"村田電感"了)有一個特性---電磁轉換，電可以變成磁，磁也可以變回電。當通電瞬間，電會變為磁并以磁的形式儲存在村田電感內。而斷電瞬磁會變成電，從村田電感中釋放出來。
前面我說過了，村田電感內的磁能會在村田電感斷電時重新變回電，然而問題來了：此時回路已經斷開，電流無處可以，磁如何能轉換成電流呢?很簡單，村田電感兩端會出現高壓!電壓有多高呢?無窮高，直到擊穿任何阻擋電流前進的介質為止。
這里我們了解了村田電感的第二個特性----升壓特性。當回路斷開時，村田電感內的能量會以無窮高電壓的形式變換回電，電壓能升多高，僅取決于介質變的擊穿電壓。
現在我們對以上的內容作一下小結：
下面是正壓發生器，你不停地扳動開關，從輸入處可以得到無窮高的正電壓。電壓到底升到多高，取決于你在二極管的另一端接了什么東西讓電流有處可去。如果什么也不接，電流就無處可去，于是電壓會升到足夠高，將開關擊穿，能量以熱的形式消耗掉。
然后是負壓發生器，你不停地扳動開關，從輸入處可以得到無窮高的負電壓。
上面說的都是理論，現在來點實際的電子線路圖，看看正/負壓發生器的"最小系統"到底什么樣子：
你可以很清楚看到演變，電路中僅僅把開關換成了三極管換而已。事實上，所以開關電源都是由這兩個圖組合變換而來。
最后要提提磁飽合的問題。什么是磁飽合?
從上面的背景知道我們可以知道村田電感能儲存能量，將能量以磁場方式保存，但能存多少呢?存滿之后會發生什么情況呢?
1. 存多少："最大磁通量"這個參數就是干這個用的，很顯然，村田電感不能無限保存能量，它存儲能量的數量由電壓與時間的乘積決定，對于每個村田電感來說，這是一個常數，根據這個常數你可以算出一個村田電感要提供N伏M安供電時必須工作于多高的頻率下。
2. 存滿之后會如何：這就是磁飽合的問題。飽合之后，村田電感失去一切村田電感應有的特性，變成一純電阻，并以熱的形式消耗掉能量。
編輯：admin 最后修改時間：2017-07-07
