地感线圈车辆检测器车载笔记本中升压转换器的工作原理及应用
笔记本电脑的依靠一日千里，但愿能随时随地获守信息，但笔记本电脑的利用时候老是不尽人意。有了车载电源，无论是在公上，仍是在野外，用户均不必担忧本身的电脑因电力不足而无法工作。今朝，市道上不少车载电源，是先将汽车蓄电池的12V电压升高到AC220V，再经由过程电脑自己的适配器给笔记本供电。可是，两次电压变换导致效率降低，汽车蓄电池的电量很快被用光，导致车上其它用电设备工作异常。本设计是将汽车点烟器输出的12V直流
地感线圈车辆检测器车载笔记本中升压转换器的工作原理及应用，电源直接转换为可供绝大大都型号笔记本利用的19V电压，可调整的规模在&additionalmn;0。5V。输入电压的规模在10V～15V。即使输入电压有较大的波动，输出电压也有较好的调节能力。
1升压转换器的工作道理
汽车点烟器输出的直流电压为12V，即使在策动机运行时也不跨越13.8V，低于笔记本电脑凡是所需的19V电压。操纵升压转换器来完成电压的转换，根基电如图1所示，它由电源开关T、二极管D、储能电感L和滤波电容C构成。电感不竭充放电，电压加到电源电压上由此发生的输出电压就高于汽车
点烟器所供给的电压。
图1升压转换器电布局
升压转换电可看作受两个开关节制，电源开关S和二极管D。在任何特按时间内只许可此中一个开封闭合，电的两种工作状况如图2所示。
(1)S导通，D截止时:输入直流电源UIN经电感线圈L和开关S形成IIN电畅通。直流电源向电感充电，电感L的电流线性增添，电能以磁能形式存储在线圈中。此时，二极管D反偏，输出负载电流IOUT由本来存储在电容C上的能量来供给，如图2(a)所示。
(2)S截止，D导通时:因为电感L中的电流不克不及跃变，将在线圈中出如图2(b)所示的反极生电压。是以，线圈车辆检测器感生电压的极性为左负右正。此时的二极管D进入正领导通状况，本来在S导通时代存储在电感线圈中的能量经由过程二极管D供给给电容C和负载RL。C在此阶段充电的能量鄙人一个S截止的时代供给给负载RL。
图2升压转换器的道理:接通阶段(a)和封闭阶段(b)
令电源开关S占空比为D1，二极管D占空比为D2。因为在任何时刻只有一个开关导通，则:
输入电压记为UIN，输出电压记为UOUT。若S导通，输入电源电压将被电感接收，在S上不会发生压降。若是D导通时候足够长，电感L可看作短，也不会有压降。忽略二极管正领导通压降，UIN和UOUT的关系推导如下:
因为D1<1，是以，输出电压大于输入电压。别的，两个开关还能调节输出电压。若输出电压高于19V，则必需输出电压下降。S导通，D截止使得电容和负载离开电的其它部门。此时，电容充任负载的电源。放电使得电容两头的电压降低，即降低了输出电压。若输出电压低于19V，那么必需提高输出电压。使S截止，D导通，电流流经二极管D、电容C和负载RL形成回。因为电流向电容充电，使得电容两头的电压增添，使输出电压也增添。
升压转换器中的电源开关S，用一个工作在开关状况的功率MOSFET管实现，见图2。在栅极加上一系列脉冲后，功率管将不竭地处于通断瓜代的状况，改变通断的时候比率，就可以调节输出电压的巨细。假设一个周期为t，t=tON时，脉宽调制脉冲的正脉冲被送到功率管的栅极，K导通;当t=tOFF时，送到K管上的调制脉冲酿成零伏或负偏压微波车辆检测器，S处于截止状况。
上式
表白了输出电压UOUT和功率管开关时候之间的关系。因为tOFF时候较短，采用低功耗的二极管和电容，使其不跨越平安工作区，不然，可能会导致器件过热而损坏。该升压转换器的电流和电压波形如图3所示。
图3占空比50%时电压和电流波形
波形(3)显示电感线圈的纹波电流，增大线圈的尺寸能降低纹波，但同时也增添了器件的物理尺寸。线圈不克不及太小，不然无法在MOSFET截止时供给足够的能量，使输出电压的调节能力变差。本设计用到的线圈为56μH。
所有的节制功能由Unitrode公司出产PWM芯片UC3843来完成，它具有反馈电压比力、误差放大、脉宽调制、过流、欠压等功能[4]。该芯片为功率管发生脉宽调制旌旗灯号，经由过程检测输出的电压和电流旌旗灯号来节制开关管的通断和调整输出电压。输入和输出电压在一系列低功耗的电容感化下变得光滑。首要电如图4所示。输入端并联的四个大容量
电解电容(C1～C4)起到电源滤波的感化，C5用来滤除电工作时发生的高频谐波成分。线圈L1是由几个分歧长度漆包线并联，以削减概况对高速转换的影响。大功率开关元件K1采用IR公司的IRL2505线圈车辆检测器网警相机网络构建几种实现方式，该器件的源极/漏极电阻在工作时只有8mΩ，故功耗很是低。肖特基二极管D1采用TO220的封装，最大工作电压为45V，正领导通压降为0。63V时的电流为16A。低ESR的电解电容C6～C9用于光滑输出电压，减小纹波电压。电容C10用于高频去耦。输出电压由R1、R2、R3和P1分压，送入
IC1的电压反馈输入端。IC的时钟频率由RC收集R8和C13决议，工作频率约为42kHz。由R12、C15和C16组成的电源去耦电以确保IC1工作的靠得住性。
地感线圈车辆检测器电源适配器在正常运行时各电量及效率见表1。
其高效率(凡是是95%)不单能降低汽车电池的负荷，同时也降低了适配器内部的功耗。PCB尺寸比笔记本自己的电源适配器要小。
图4主电道理图
表1测试成果及效率
4竣事语
本文提出了一种车载电源12VDC/19VDC解决方案，操纵汽车蓄电池为笔记本电脑供给持续电力。
该方案不仅能知足通俗用户自驾游出行时的需求，也能使行业用户如公、工商、税务稽察、与地质等野外汽车流动功课随时笔记本电脑的供电，充实阐扬笔记本电脑的无线办公特征。
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集成电