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关于简单的DC升压原理问题。

  • 2013-08-20 00:25
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    原理图如上为升压电路,本来以为自己掌握这个图的原理了,但看着看着好像又发现问题了,烦请大神指教了;

    目前我的理解是:

    导通时,通过启动电阻R4,Q3导通;Q3导通,使Q2导通,此时电感存储能量,LED负载不工作;

    截止:当Q2导通时,电容C1被Q3充电,电压为左正右负;随着充电的进行C1左端电位增加,增加到一定时,Q3截止;Q3截止使Q2截止;此时C1通过R4放电;L1因Q2截止感应的电压与初始电压叠加经二极管给LED放电。  如此循环;


    烦请各位帮忙看下这样理解是否正确,总是觉得不太恰当,有些疑惑


    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • abccba

    LV.1

    2013-08-25 17:48

    @qinzutaim

    通过C1的电流会变小,Q3会由饱和回到放大区,设计时应该在这一时刻Q2要回到浅饱和区(接近放大区),由于电感电流的作用,会让Q2回到放大区,L对C1反向充电,关断Q3.

    (为方起见,重新链接主贴电路图)

    Q2Q3导通瞬间,C1充放电流的确很大,这也使得C1左正右负的充电在极短时间完成,相比之下,电感电流上升的速率慢一些,其di/dt=(3Vcc-0.4Vst)/35mH=74A/S,此时虽然Q2是饱和导通,Ic可以大到1.024A,但是由于Ic由C1和L两个分支电流组成,前者瞬时完成而且峰值电流受1.024A限制,不算短路;后者电流从0A开始按74A/S速率增大,计算表明,IL到1.024A的时间是13.8mS。这样说来,Q2导通后13.8mS的时段,Q2处于饱和状态,Uce=0.4V,从13.8mS以后,由于Q2电流仍然维持1.024A,受基极电流限制,不能再增大,此时的Q2进入放大状态(Ic可以随Ib变化)。

    再看电感端电压的变化,由于Q2最大电流1.024A的限制,电感的电流也无法在增加,变成di/dt=UL/L=0的状态,那么电感端电压由原来的3Vcc-0.4Vst变成0V,电感右端电压由0.4V提升到3Vcc。

    此前C1是充满电的,左正右负,Uc=3Vcc-0.6Vpn-0.4Vst=2V,当电感右端及Q2集电极电压提升到3Vcc后,C1左端即Q1基极电压就是3Vcc+2V,Q3发射结反偏置,截止,Ok!

    边想编写,试着分析,还真的绕出了这个弯弯,弯弯就是对饱和如何理解的事情。饱和与否,不看电流大小,要看电流是谁限制的:集电极负载限制——就是饱和;三极管或MOS管限制——就是放大状态。

    很高兴能转出来,谢谢 cjw318、 qinzutaim二位的耐心提示,也谢落花流水123提出这个问题。

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  • abccba

    LV.1

    2013-08-20 02:01

    @

    1、导通时,C1端电压为0V,Q3-eb和Q2-ce从VCC到地短路;

    2、C1只能充电到VCC-Q3发射节电压,不会使Q3关闭,因为R4一直提供偏流;

    3、Q1的意图是过流关闭Q2,可是当R2有电流时,Q2一定已经是关闭的了;Q2导通时,R2是不会有电流的。

    没看太懂,再慢慢琢磨琢磨。

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  • 落花流水123

    LV.1

    2013-08-20 21:14

    @abccba

    1、导通时,C1端电压为0V,Q3-eb和Q2-ce从VCC到地短路;

    2、C1只能充电到VCC-Q3发射节电压,不会使Q3关闭,因为R4一直提供偏流;

    3、Q1的意图是过流关闭Q2,可是当R2有电流时,Q2一定已经是关闭的了;Q2导通时,R2是不会有电流的。

    没看太懂,再慢慢琢磨琢磨。

    我觉得 Q1的作用只是限流保护,它只是限定电流在某个值 之下,并不是使它关闭Q2;

    关闭的因素还是C1,我试过拆掉C1后,LED就不工作了,此时Q2是一直导通的;

    但具体是怎样通过C1关闭的,目前正是使我产生疑惑之处······

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  • 落花流水123

    LV.1

    2013-08-20 21:16

    @abccba

    1、导通时,C1端电压为0V,Q3-eb和Q2-ce从VCC到地短路;

    2、C1只能充电到VCC-Q3发射节电压,不会使Q3关闭,因为R4一直提供偏流;

    3、Q1的意图是过流关闭Q2,可是当R2有电流时,Q2一定已经是关闭的了;Q2导通时,R2是不会有电流的。

    没看太懂,再慢慢琢磨琢磨。

    所量测的波形没拷下来, 但C1两端的电压波形是交变的,相当于C1两边是轮流充电的
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  • abccba

    LV.1

    2013-08-21 23:59

    @落花流水123

    所量测的波形没拷下来, 但C1两端的电压波形是交变的,相当于C1两边是轮流充电的

    1、VCC电压是几V?

    2、您确认电路图没有误画,特别是Q2发射极是接地,而不是接R2上端。

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  • 落花流水123

    LV.1

    2013-08-22 20:11

    @abccba

    1、VCC电压是几V?

    2、您确认电路图没有误画,特别是Q2发射极是接地,而不是接R2上端。

    电路没有误画,VCC只有3v······
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  • 落花流水123

    LV.1

    2013-08-22 20:20

    @abccba

    1、VCC电压是几V?

    2、您确认电路图没有误画,特别是Q2发射极是接地,而不是接R2上端。

    Q2也是接地的, 当LED电流过大时,Q1导通后会旁路掉Q2一部分电流,使得Q2加快截止使LED升压电压降下来,电流减少; 稳态后电流会在控制值之下。
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  • abccba

    LV.1

    2013-08-22 22:22

    @落花流水123

    Q2也是接地的, 当LED电流过大时,Q1导通后会旁路掉Q2一部分电流,使得Q2加快截止使LED升压电压降下来,电流减少; 稳态后电流会在控制值之下。
    又看了一会儿,还是没看懂,LED正向导通电压VF是多少V的。
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  • 落花流水123

    LV.1

    2013-08-23 23:24

    @abccba

    又看了一会儿,还是没看懂,LED正向导通电压VF是多少V的。
    LED工作时正向导通电压一般为 3V左右·······
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  • abccba

    LV.1

    2013-08-24 00:59

    @落花流水123

    LED工作时正向导通电压一般为 3V左右·······
    怎么看,Q2导通后都截止不了,除非R2挪到Q2的发射极下面。
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  • qinzutaim

    LV.1

    2013-08-24 11:20

    @abccba

    怎么看,Q2导通后都截止不了,除非R2挪到Q2的发射极下面。
    楼上两位是不是故意忽略了储能元件的作用
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