车载笔记本中升压转换器的工作原理及应用

分享到:

引 言

信息社会的高速发展使人们对笔记本电脑的依赖与日俱增,希望能随时随地获取信息,但笔记本电脑的使用时间总是不尽人意。有了车载电源,无论是在公路上,还是在野外,用户均不必担心自己的电脑因电力不足而无法工作。目前,市面上不少车载电源,是先将汽车蓄电池的12 V电压升高到AC220 V,再通过电脑本身的适配器给笔记本供电。但是,两次电压变换导致效率降低,汽车蓄电池的电量很快被用光,导致车上其它用电设备工作异常。本设计是将汽车点烟器输出的12 V直流电源直接转换为可供绝大多数型号笔记本使用的19 V电压,可调整的范围在±0。5 V。输入电压的范围在10 V~15 V。即使输入电压有较大的波动,输出电压也有较好的调节能力。

1 升压转换器的工作原理

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,基本电路如图1 所示,它由电源开关T、二极管D、储能电感L 和滤波电容C 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。

 


图1 升压转换器电路结构

升压转换电路可看作受两个开关控制,电源开关S 和二极管D。在任何特定时间内只允许其中一个开关闭合,电路的两种工作状态如图2 所示。

(1)S 导通,D 截止时:输入直流电源UIN经电感线圈L 和开关S 形成IIN电流通路。直流电源向电感充电,电感L 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D 反偏,输出负载电流IOUT由原来存储在电容C 上的能量来提供,如图2(a)所示。

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

 


图2 升压转换器的原理:接通阶段(a)和关闭阶段(b)

令电源开关S 占空比为D1 ,二极管D 占空比为D2 。由于在任何时刻只有一个开关导通,则:

 

输入电压记为UIN,输出电压记为UOUT。若S 导通,输入电源电压将被电感吸收,在S 上不会产生压降。如果D 导通时间足够长,电感L 可看作短路,也不会有压降。忽略二极管正向导通压降,UIN和UOUT的关系推导如下:

 

继续阅读
面向先进多相交错式升压转换器的快速简单的解决方案

双相交错式升压转换器相比单相交错式升压转换器而言具备明显的优势,得益于这些优势,高效多相交错式升压转换器的研究步伐大大加快。常规单相交错式升压转换器只能管理一个较大的级,而双相交错式升压转换器可以同时

车载笔记本电源的设计制作

此电源有两种,输入电压不同分为12V和24V两种,输出电压均为19V。 一、12V转19V电路 电路如上图,此电路属升压型稳压电路,采用UC3843作为控制lC,可将10.5~15V直流

美国国家半导体推出全新白光LED驱动器

美国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation)宣布推出一款业界最小的白光LED驱动器,可以灵活控制显示屏背光亮度。这款型号为LM3530的升压转换器属于美国国家半导体PowerWise® 高能效芯片系列,可以驱动高达11颗串联的大电流LED,能够为智能手机等便携式多媒体电子产品的大显示屏提供充足的背光。LM3530芯片采用12焊球的micro SMD封装,整个芯片的体积只有1.615mm x 1.215mm x 0.425mm大小。

精彩活动