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        諧振電路升壓轉換器可降低超便攜式應用開關損耗

        作者: 時間:2012-06-21 來源:網絡 收藏

          實驗結果

          圖5是用具有1.6MHz頻率的FAN5331實現的LC。如圖所示,LC相關值有Cr = 53pF、Lr = 4.5mH、L = 10mH。因此,由式(1)可求得周期為Tr=48.5ns。典型的輸入電壓為5.0V,輸出電壓設置為15.0V,負載電流為50mA。由頻率可求得周期Ts = 0.625ms,輸入輸出轉換占空比D = 0.67、Ton = 420ns及Toff = 205ns。

        FAN5331實現的LC諧振升壓轉換器


          由式(3)可知,諧振電流峰值Irpk=51.4mA,但實驗結果卻為40mA。當Vo=Vin=5.0V、Po=750mW時,平均輸入電流Iin為176mA、Pin=880mW。故由式(4)可算出峰值電感電流Ipk=280mA。

          圖6顯示了帶有和沒有諧振LC網絡的傳統的比較結果。如前關于工作模式中所闡述的,當Q導通時,諧振周期開 始。圖7顯示了Q導通或關斷時的SOA安全工作區域曲線。正如預料,當Q關斷時,傳統的漏極橫截面上的電流電壓要高得多。漏極橫截面上電壓電流的詳細波形如圖8所示。實驗結果顯示,利用無損LC諧振網絡,開關得以有效

        帶有和沒有諧振LC網絡的傳統升壓轉換器的比較結果

        Q導通或關斷時的SOA安全工作區域曲線

        漏極橫截面上電壓電流的詳細波形圖


          諧振網絡中諧振電感電流的實驗結果如圖9所示。諧振周期Tr 測量值大約為50ns,與Cr=53pF、Lr=4.5mH時根據式(1)計算的結果一致。

        諧振網絡中諧振電感電流的實驗結果圖


          圖10顯示了無諧振LC網絡的SOA曲線。比較圖7和圖10可看出,帶有LC諧振網絡的升壓轉換器的SOA比典型的沒有LC諧振網絡的升壓轉換器更好。圖11比較了帶有和沒有諧振LC的傳統升壓轉換器的效率,由圖可見,效率有顯著提高,尤其是當DC輸入電壓較低時。

        無損耗諧振LC網絡的SOA曲線

        比較了帶有和沒有諧振LC電路的傳統升壓轉換器的效率


          本文介紹了一種可獲得更高效率的LC諧振升壓轉換器,給出了詳細模式分析和設計指引。實驗結果顯示,這種LC諧振工作良好,可用于超以延長電池壽命。

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