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DC/DC升壓電路原理,關鍵元器件選型詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2026-04-23 

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DC/DC升壓電路原理,關鍵元器件選型詳解-KIA MOS管


一、DC/DC升壓工作原理

DC-DC升壓電路主要通過開關器件的周期性通斷配合儲能元件實現電壓提升。

boost拓撲(升壓型)

原理 :當開關管導通時,儲能電感儲存能量;開關管截止時,電感中儲存的能量與輸入電壓疊加,使輸出電壓高于輸入電壓。

特點 :輸出電壓高于輸入電壓,可用于將低電壓電源轉換為高電壓電源,如汽車電子中的電源升壓模塊、太陽能電池板的升壓電路等。但輸出電流能力相對較弱,且輸出電壓紋波較大。

二、DC/DC升壓電路圖

DC-DC 升壓電路主要是增加電源的電壓,例如:升壓轉換器可以采用 5V 電源并將其升壓至 25V。通常,你會在電池充電器或太陽能電池板中找到 DC-DC 升壓轉換器。它們還可用于從同一電池為具有不同工作電壓的組件供電。

這種配置將直流電壓升高到由電路中組件選擇決定的水平。這是升壓轉換器的一般示意圖。

1、升壓開關打開狀態

DC/DC升壓電路原理

升壓開關 ON 狀態

2、升壓開關關閉狀態

DC/DC升壓電路原理

升壓開關關閉狀態

基本配置包括直流電源(Vin)、電感(L)、二極管(D)、開關器件(SW)、平滑電容(C)和負載電阻(Load),Vout 是輸出電壓。

開關通常是功率電子器件,例如由 PWM 信號控制的 MOSFET或BJT 晶體管。該 PWM 信號通過非常快速地切換晶體管來工作,通常每秒數千次。

三、DC/DC升壓電路元器件選型要點

1.開關管:通常使用MOSFET或IGBT,負責控制電流通斷,高頻特性影響轉換效率。

2.儲能電感:核心儲能元件,其感值大小決定電流紋波及工作模式。

3.續流二極管:防止電流倒灌,肖特基二極管因導通壓降小、速度快常被選用;同步整流技術可用MOSFET替代二極管以進一步降低損耗。

4.濾波電容:平滑輸出電壓,減小紋波。

DC/DC升壓電路開關管選型建議

在DC-DC升壓電路中,MOS管作為核心開關器件,選型需重點關注耐壓(BVdss)、導通電阻(Rds(on))、最大漏極電流(Id)、柵極電荷(Qg)以及封裝散熱性能,DFN3×3/5×6:適合高功率密度設計,TO-220:通用性強,散熱良好,適用于中大功率。

KCT1808A

漏源電壓(Vdss):80V

漏極電流(Id):240A

導通電阻(Rds(on)):1.25mΩ@Vgs=10V

封裝:TOLL-8

特點:采用SGT技術,極低導通損耗,高FOM(優值系數),適合高功率密度設計

應用:DC/DC轉換器、電機驅動、電池管理

KNX2908A

漏源電壓(Vdss):85V

漏極電流(Id):130A

導通電阻(Rds(on)):5.0mΩ@Vgs=10V

封裝:TO-247

特點:專有新溝槽技術,快速恢復體二極管,低門極電荷

應用:高效率DC/DC變換器、同步整流、UPS

KIA20N50

漏源電壓(Vdss):500V

漏極電流(Id):20A

封裝:TO-220/TO-220F/TO-3P

特點:低反向傳輸電容、開關速度快、耐沖擊

應用:DC-DC電源、高壓H橋電機驅動、逆變器

聯系方式:鄒先生

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