保護升壓負載及其電源
鑒于工程師對電源保護要求的重視,升壓轉換級可通過在本地負載上獲得的高壓來提供系統優勢。
輸出短路故障、過載條件、其它故障條件、以及啟動時的高電容會嚴重增加輸入電源負擔,或者使輸入電源出現故障,以及損壞負載。負載本身的要求十分苛刻,甚至需要比主輸入電源提供的電壓還要高的電壓。這些條件和要求導致輸入電源過度設計或負擔過重,特別是在需要升壓負載時更是如此。升壓轉換器是針對更高電壓負載的常見選擇,它的問題在于本身無法為下游電路提供系統保護。這是輸入到輸出的固有導通路徑造成的;這條路徑進一步增加了主電源的負擔,并且降低了系統可靠性,特別是在故障或過載條件下。
例如,在低壓電池供電系統中,負載所要求的電壓可以高于主電源所能提供的電壓。通過電纜提供固定總線電源的工業系統和具有高效功率放大器的通信系統經常需要由一個寬輸入范圍DC/DC穩壓器提供升壓電壓。
一個升壓電源具有某些系統優勢。在具有較大配線線束的系統中,高壓減少了傳送總電源所需的線規。汽車行業已經通過深入研究48V電池來分析昂貴、笨重電纜線路所帶來的問題。RF發射器等具有高功率放大器的系統從全新晶體管的高電源電壓供電運行中找到了提高效率、增加輸出功率密度的方法。某些任務關鍵系統需要通過電容儲能來儲備電能,這就需要在更高的電壓下具有更少的電容值 (E=1/2*C*V2)。一個升壓維持電路可實現更小的解決方案尺寸。
如果沒有將升壓轉換器的本身限制考慮在內的話,就會降低系統可靠性,并增加系統成本,從而導致系統中其它部分的過度設計。一個升壓電路本身具有從輸入到輸出的導通路徑(圖1)。即使當轉換器關閉時,電流也可以通過升壓二極管或同步功率FET體二極管流到輸出端。
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