電感在開關電源中如何實現電壓轉換和調節(jié)？

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深圳市阿賽姆電子有限公司2025-03-22

在開關電源中，電感是實現電壓轉換和調節(jié)的關鍵元件。開關電源通過控制功率開關管的導通和關斷，使電感在不同階段進行儲能和釋能操作。以降壓型（Buck）開關電源為例，當開關管導通時，輸入電壓直接加在電感上，電感電流線性增加，電感儲存能量。此時二極管截止，負載電流由電容提供。當開關管關斷時，電感由于電流不能突變，會產生感應電動勢，其方向與輸入電壓方向相同，電感開始釋放能量，電流通過二極管流向負載，同時給電容充電。通過調節(jié)開關管的導通時間與關斷時間的比例（占空比），可以控制電感在一個周期內儲存和釋放的能量，從而實現輸出電壓的調節(jié)。例如，若要降低輸出電壓，可減小占空比，使電感儲存的能量減少，輸出電壓相應降低。對于升壓型（Boost）開關電源，工作原理類似但過程相反。開關管導通時，電感與輸入電源相連，電感電流增加儲存能量。開關管關斷后，電感產生的感應電動勢與輸入電壓疊加，通過二極管給負載供電并對電容充電，實現升壓功能。在這個過程中，電感的電感量大小會影響電流變化的速率，合適的電感值能確保開關電源穩(wěn)定工作并高效地實現電壓轉換和調節(jié)。