<p>本篇文章主要介绍了电感式DC-DC的升压器原理，并且本文属于基础性质，适合那些对电感的特性并不了解，但同时又对升压器感兴趣的朋友们。</p>
<p>电感是我们在变压器设计当中较长使用的一种元件，它的主要作用是把电能转化为磁能再存储起来。需要注意的是，虽然电感的结构类似于变压器，但是其只有一个绕组。本篇文章主要介绍了电感式DC-DC的升压器原理，并且本文属于基础性质，适合那些对电感的特性并不了解，但同时又对升压器感兴趣的朋友们。文中的一些原理性知识都能在网上查到，所以这里就不多家赘述了。</p>
<p>想要充分理解电感式升压原理，我们就必须首先知道电感的特性，包括电磁的转换与磁储能。这两点非常重要，因为我们所需要的所有参数都是由这两个特性引出来的。</p>
<p>首先，我们先来观察下面的图：</p>
<img alt="图1：直流方向" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4729036f-253e-4e98-8344-b9f629aa76d8" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E7%9B%B4%E6%B5%81%E6%96%B9%E5%90%91.png" />
<p>各位朋友都知道，上图是电磁铁，一个电池对一个线圈通电。有人可能会奇怪，这么简单的图有什么好分析的呢？我们就是要用这张简单的图来分析它通电和断电的瞬间发生了什么。</p>
<p>线圈(以后叫作"电感"了)有一个特性---电磁转换，电可以变成磁，磁也可以变回电。当通电瞬间，电会变为磁并以磁的形式储存在电感内。而断电瞬磁会变成电，从电感中释放出来。</p>
<p>现在我们看看下图，断电瞬间发生了什么：</p>
<img alt="断电瞬间" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="760bde8b-88a5-4652-810d-c714d5711fd7" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2%EF%BC%9A%E6%96%AD%E7%94%B5%E7%9E%AC%E9%97%B4.png" />
<p>前面我说过了，电感内的磁能会在电感断电时重新变回电，然而问题来了：此时回路已经断开，电流无处可以，磁如何能转换成电流呢？很简单，电感两端会出现高压！电压有多高呢？无穷高，直到击穿任何阻挡电流前进的介质为止。</p>
<p>这里我们了解了电感的第二个特性----升压特性。当回路断开时，电感内的能量会以无穷高电压的形式变换回电，电压能升多高，仅取决于介质变的击穿电压。</p>
<p>现在我们对以上的内容作一下小结：</p>
<p>下面是正压发生器，你不停地扳动开关，从输入处可以得到无穷高的正电压。电压到底升到多高，取决于你在二极管的另一端接了什么东西让电流有处可去。如果什么也不接，电流就无处可去，于是电压会升到足够高，将开关击穿，能量以热的形式消耗掉。</p>
<img alt="图3：正高压" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="321fff17-1e08-453c-90da-dd5318eefddc" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3%EF%BC%9A%E6%AD%A3%E9%AB%98%E5%8E%8B.png" />
<p>然后是负压发生器，你不停地扳动开关，从输入处可以得到无穷高的负电压。</p>
<img alt="负电压" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="50226f49-df79-46e9-a4f6-ba10ee4b08ba" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4%EF%BC%9A%E8%B4%9F%E9%AB%98%E5%8E%8B.png" />
<p>上面说的都是理论，现在来点实际的电子线路图，看看正/负压发生器的"最小系统"到底什么样子：</p>
<p>你可以很清楚看到演变，电路中仅仅把开关换成了三极管换而已。不要小看这两个图，事实上，所以开关电源都是由这两个图组合变换而来，所以掌握这两个图非常重要。</p>
<img alt="图5" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ccd5d289-bd3f-4a77-a926-10cadb068c14" height="471" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5_8.png" width="501" />
<p>最后要提提磁饱合的问题。什么是磁饱合？</p>
<p>从上面的背景知道我们可以知道电感能储存能量，将能量以磁场方式保存，但能存多少呢？存满之后会发生什么情况呢？</p>
<p>1. 存多少："最大磁通量"这个参数就是干这个用的，很显然，电感不能无限保存能量，它存储能量的数量由电压与时间的乘积决定，对于每个电感来说，这是一个常数，根据这个常数你可以算出一个电感要提供N伏M安供电时必须工作于多高的频率下。</p>
<p>2. 存满之后会如何：这就是磁饱合的问题。饱合之后，电感失去一切电感应有的特性，变成一纯电阻，并以热的形式消耗掉能量。</p>
<p>文章来源：21ic</p>